Thin Man ( eng. Thin Man , officiellt namn - Mark 2 ) - ett projekt av en kanon-typ plutonium atombomb , som utvecklades i USA under andra världskriget som en del av Manhattan Project .
| mager | |
|---|---|
| Sleeves "Khudysh" för att testa plutoniumpistoler | |
| Sorts | Atombomb |
| Land | USA |
| Produktionshistorik | |
| Konstruktör | Los Alamos National Laboratory |
| Egenskaper | |
| Vikt (kg | 7 500 pund (3 400 kg) |
| Längd, mm | 17 fot (5,2 m ) |
| Diameter, mm | 38 tum (96,5200000 cm) |
| Explosiv | Plutonium |
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |
Utvecklingen av Thin Man stoppades när det stod klart att hastigheten för spontan klyvning av reaktorplutonium var för hög, och sönderfallet av plutonium skulle ske snabbare än kanonschemat kunde kombinera dem till en enda helhet för att uppnå kritisk massa.
Skinny-projektet var en tidig version av kärnvapenprojektet som förberedelse för implementering; detta var innan plutonium kunde syntetiseras i en kärnreaktor genom att bestråla uran-238 . Det antogs att plutonium, liksom uran-235 , kan nå kritisk massa genom att kombinera två subkritiska delar av detta ämne (”skjuta” den ena i den andra). För att undvika fördetonation var "kulan" av plutonium tvungen att nå en hastighet på minst 910 m/s, annars skulle kedjereaktionen i plutoniumet börja innan full kritisk massa nåddes, och laddningen skulle gå sönder innan explosionen inträffade .
Den uppskattade diametern på "Mark-2" var 38 tum (96,5200000 cm), längd - 17 fot (5,2 m ), en så stor längd behövdes så att plutonium "kulan" hann accelerera till önskad hastighet innan den träffade " mål". Vikten av den slutliga modellen uppskattades till 7 500 pund (3 400 kg ).
1942 , även innan atomprojektet kom under den amerikanska arméns kontroll , höll Robert Oppenheimer en konferens i Berkeley , Kalifornien , där olika ingenjörer och fysiker diskuterade utformningen av atombomben. Tre system har föreslagits: uran-235 av pistoltyp , plutonium av pistoltyp och ett plutonium av tidig implosionstyp . De tre uppläggen blev kända under smeknamnen "Baby" , "Skinny" respektive "Fat Man" .
Smeknamnen för alla tre projekten myntades av Robert Serber , en före detta elev till Oppenheimer som var involverad i projektet. Enligt hans minne valde han dessa namn på grund av bombernas form. "Thin Man" var tänkt att vara en mycket lång bomb, och dess namn togs från Dashiell Hammetts deckarroman "Thin Man" och filmserien med samma namn (i originalet heter både bomben och romanen "Tunn man" - "tunn man"). "Fat Man" var rund och fyllig, och döptes efter Sidney Greenstreets karaktär från The Maltese Falcon . "Kid" var den sista som utvecklades och namngavs bara som sådan för att kontrastera mot "Skinny". [2]
De flesta av konferensdeltagarna kom till slutsatsen att de kända fysiska och nukleära egenskaperna hos uran-235 och plutonium gjorde det möjligt att skapa bomber av pistoltyp på grundval av dem, även om det fortfarande fanns vissa svårigheter med plutonium. Eftersom intensiteten av spontan klyvning av plutonium var högre, måste rörelsehastigheten för kärnämne vara högre än för en uranladdning; som ett resultat ökade bombens dimensioner.
Det antogs att skapandet av bomber av vapentyp baserade på uran skulle vara mycket lättare än på basis av plutonium. Inledande beräkningar av metoder för att framställa dessa ämnen indikerade att det innan kriget var över skulle vara svårt för Manhattan-projektet att få tag i tillräckligt med uran för många bomber, men det kanske skulle vara möjligt att syntetisera tillräckligt med plutonium.
Bomber av implosionstyp visade sig vara mer effektiva (i termer av explosiv kraft per massenhet klyvbart material), eftersom kedjereaktionen i komprimerat kärnämne sker snabbare och, som ett resultat, mer fullständigt.
Genom att revidera sina tidigare åsikter resonerade Oppenheimer i början av 1943 att två projekt borde vidareutvecklas: "Tunn" och "Fat Man". Det beslutades att forskningsinsatserna skulle fokuseras på den första av dessa, eftersom den hade fler osäkerheter. Det antogs att en uranbomb av kanontyp snabbt kunde utvecklas baserat på materialen i Khudysh-projektet.
Oppenheimer samlade ett team som inkluderade Edwin Rose, chefsingenjören, och Charles Critchfield , chefsfysikern, och började arbeta med ritningar för en plutoniumkanonbomb. I juni 1943 övertog flottan kapten William Sterling Parsons kommandot över Ordnance Division och direkt kontrollen över Skinny-projektet. [3]
De två huvudproblemen som utvecklarna av Thin Man ställdes inför var, för det första, aerodynamiken hos bomben efter att ha släppts från ett flygplan, och för det andra, predetonation .
Den långa längden på "Thin One" ledde till instabila aerodynamiska egenskaper. Mindre modeller av bomben släpptes från en TBF Avenger -torpedbombplan vid den amerikanska flottans träningsområde utanför Dahlgren , Virginia , i augusti 1943. Efter att bomberna hade släppts flög de iväg i en svans åt sidan, och fallande till marken splittrades de i bitar.
Omfattande aerodynamiska tester, särskilt formen på bombens nos, stjärt och stjärtfenor , fortsatte under året därpå. De resulterade i en "utbuktande" näsa, en tunn huvudkropp och en bredare svans innehållande ett plutonium "mål", plus mycket långa stjärtfenor.
Fullstora bombmodeller släpptes den 6 mars 1944 vid Muroc Army Air Force Base (numera Edwards Air Force Base), dessa tester var framgångsrika.
Genomförbarheten av plutoniumbombprojektet ifrågasattes 1942 ; Den 14 november fick James Conant veta (av Wallace Ackers) att James Chadwick nyligen hade kommit fram till att plutonium var olämpligt för vapen på grund av föroreningar. Han rådfrågade Ernest Lawrence och Arthur Compton , som bekräftade att forskare från Chicago och Berkeley hade varit medvetna om problemet sedan oktober, men inte kunde erbjuda en färdig lösning. Han diskuterade saken med Leslie Groves , som samlade en speciell kommitté som inkluderade Lawrence, Compton, Oppenheimer och Edwin Macmillan . Kommissionen kom fram till att eventuella problem kunde lösas genom att använda renare plutonium. Det föreslogs att anförtro den kemiska anrikningen av plutonium till DuPont (möjligheten att överföra alla uppgifter relaterade till plutonium till det övervägdes också), men det kvarstod starka tvivel om projektet som helhet. [fyra]
I april 1944 fann Emilio Gino Segre , under experiment på plutonium av reaktorkvalitet från Hanford , att sådant plutonium innehöll föroreningar i form av 240 Pu -isotopen . Den senare hade en mycket högre intensitet av spontan fission och radioaktivitet än den som erhölls vid 239 Pu -cyklotronen , för vilken tidigare beräkningar gjorts; och att få plutonium i en reaktor utan denna förorening visade sig vara omöjligt. Detta innebar att bakgrundsstrålningen av detta ämne var så hög att fördetonationen och förstörelsen av laddningen under bildningen av den kritiska massan var nästan oundviklig [5] . Längden på pistolpipan som skulle kunna accelerera "kulan" av plutonium till tillräcklig hastighet för att undvika fördetonation skulle sannolikt vara för lång för alla befintliga eller planerade bombplan . Således visade det sig att det enda alternativet för att använda plutonium i en fungerande bomb var implosion - ett mycket svårare tekniskt problem.
Överenskommelse om omöjligheten av en plutoniumbomb av pistoltyp nåddes under ett möte i Los Alamos den 17 juli 1944. [6] Allt Manhattan Projects pistolbombarbete fokuserade på att bygga en anrikat uranbomb ( Baby ), men labbets huvudfokus var på problemet med implosion och utvecklingen av Fat Man .
| Manhattan-projektet | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Platser |
| |||||||||||
| Vapen | ||||||||||||
| Tester | ||||||||||||
| Ledare | ||||||||||||
| Forskare |
| |||||||||||
Relaterade artiklar |
| |||||||||||