Baby (bomb)

Kid ( eng.  Little Boy , bokstavligen "liten pojke") är kodnamnet för atombomben , utvecklad som en del av Manhattan Project . Den första framgångsrikt detonerade uranbomben och den första atombomben i historien som användes i militära operationer : den 6 augusti 1945 släpptes den av den amerikanska Enola Gay bombplanen på den japanska staden Hiroshima .

Konstruktion

Bomben var 3  meter lång och 71 centimeter i diameter och vägde 4,4 ton . Uran för dess fyllning bröts i Belgiska Kongo (nuvarande Demokratiska republiken Kongo ), i Kanada ( Stora björnsjön ) och i USA ( Colorado ).

Till skillnad från de flesta moderna bomber gjorda enligt implosionsprincipen , var "Baby" en bomb av kanontyp  - lätt att beräkna och tillverka, och viktigast av allt - fail -safe (av denna anledning är de exakta ritningarna av bomben fortfarande klassificerade ) . För detta fick jag betala låg effektivitet .

Kärnbränsle har en kritisk massa : en subkritisk mängd uran är helt enkelt radioaktivt, en superkritisk mängd orsakar en kärnkedjereaktion , åtföljd av en explosion . En kedjereaktion i ett bränsle med kritisk massa kan starta spontant, men "Baby" använde en ström av neutroner, vilket orsakade den initiala klyvningen av kärnorna. Under fission avger själva kärnorna neutroner, vilket orsakar en ny "vändning" av reaktionen. Med ett svagt neutronflöde och dålig "tätning" uppstår den så kallade zilch  - massan sjunker snabbt under den kritiska och kedjereaktionen stannar. Det är nödvändigt att snabbt föra bränslet till ett superkritiskt tillstånd och hålla det i detta tillstånd så länge som möjligt, utan att låta det spridas i förväg. I "Kid" löstes detta problem enligt följande: huvuddelen av bomben var en avskuren pipa av en marinpistol, vid vars mynningsände det fanns ett mål i form av en urancylinder och beryllium - ett polonium initiator, och i slutstycket av pipan - kordit krut och en volframkarbidprojektil , till vars huvud var fäst ett rör av uran. Ett skott från en sådan "pistol" i hög hastighet "satte" detta rör på cylindern, vilket förde massan av klyvbart material till superkritisk. Samtidigt komprimerades initiatorn, neutronflödet från den ökade många gånger, vilket orsakade en kärnexplosion ; pipans styrka och pulvergasernas tryck hindrade urandelarna från att flyga isär under en tid.

Bomben innehöll 64 kg extremt dyrt höganrikat uran (cirka 90 % U 235 ), varav cirka 700 gram (eller drygt 1 %) var direkt involverad i kärnkedjereaktionen . Massdefekten under kärnreaktionen var cirka 600 milligram - en sådan mängd materia omvandlades till energi som, enligt Einsteins formel, motsvarar en explosionsenergi från 13 till 18 tusen (enligt olika uppskattningar) ton TNT .

Pipan användes av en 16,4 cm (6,5" kaliber ) marin pistol förkortad till 1,8 m . "Målet" var en urancylinder med en diameter av 100 mm och en massa av 25,6 kg, på vilken, när pistolen avfyrades, den "sattes på" "projektil" i form av ett cylindriskt rör av uran som vägde 38,5 kg. Denna icke-uppenbara design tjänade till att minska neutronbakgrunden för målet: i den var den inte nära, men på ett avstånd av 59 mm från neutronreflektorn ("tamper"). "Höljet" innehöll mer än en kritisk massa av uran - men undvek en kedjereaktion på grund av åtskilda ringformiga väggar och frånvaron av neutronreflektorer från alla sidor utom botten fram till skottet. Tack. till dessa försiktighetsåtgärder reducerades sannolikheten för en "zilch" till flera procent.

Trots den låga effektiviteten var den radioaktiva föroreningen från explosionen liten, eftersom explosionen utfördes på en höjd av 600 meter över marken, och det oreagerade uranet i sig är något radioaktivt jämfört med produkterna från en kärnreaktion. Säkringarna i bomben sattes in direkt i flygplanets bombrum 15 minuter efter start, för att minimera risken för konsekvenserna av en misslyckad start. Samtidigt fanns det en möjlighet att bomben kunde fungera onormalt.

Sprängämnen

Detonationssystemet var designat för att fungera på en höjd där förstörelsen skulle vara maximal; enligt beräkningar var den 1900 fot (580  m ). Systemet hade tre steg: [1]

• Timern förhindrade bomben från att detonera under de första 15 sekunderna efter utsläppet - en fjärdedel av den beräknade falltiden - för att förhindra skador på bärarflygplanet. När bomben släpptes kopplades de elektriska kontakter som förbinder den med flygplanet bort; bomben drevs av ett inbyggt 24-volts batteri, vilket startade en timer. Efter 15 sekunders fritt fall, när bomben avlägsnades till ett avstånd av 3600 fot (1100  m ) från flygplanet, slogs radiohöjdmätare på; nästa blockering var det barometriska skedet. [ett]
• Syftet med barometersteget var att blockera signalen från radiohöjdmätarna tills bomben nådde den beräknade höjden. En av väggarna i lådan där vakuumet hölls, gjord i form av ett tunt metallmembran, deformerades av atmosfärstrycket när det ökade med bombens fall. Det barometriska stadiet ansågs inte tillräckligt korrekt (eftersom atmosfärstrycket beror på lokala väderförhållanden), och tjänade syftet med en "grov" höjdmätning. På en höjd av cirka 2 000 meter (6 600  fot ) stängde det hängande membranet signalvägen från radiohöjdmätarna. Detta steg ingick i designen av oro för att bomben skulle detonera för tidigt på grund av en herrelös radiosignal. [ett]
• Åtminstone två radiohöjdmätare användes för att bestämma den exakta höjden av explosionen , som modifierades med APS-13- radarer som vanligtvis användes för att larma bombplanpiloter till flygplan i deras bakre halvklot. När de sköt stängdes kretsen och detonerade tre laster BuOrd Mk15, Mod 1-pulver i bakstycket på pistolpipan, vilket i sin tur detonerade fyra silkespåsar innehållande 2 pund (0,9 kg) kordit vardera . Pulvergaser accelererade uranprojektilen mot målet med en hastighet som nådde 300 meter per sekund vid slutet av pipan. Efter cirka 10 millisekunder började en kedjereaktion som varade mindre än en mikrosekund. [ett]

Se även

• Fat Man (bomb)
• Trinity (prov)

Anteckningar

1. ↑ 1 2 3 4 Hansen, 1995a , s. 2–5.

Litteratur

• Bernstein, Jeremy. Kärnvapen: Vad du behöver veta: [] . - Cambridge University Press , 2007. - ISBN 0-521-88408-X .
• Campbell, Richard H. Silverplate Bombers: A History and Registry of the Enola Gay and Other B-29s Configured to Carry Atomic Bombs: [ eng. ] . - Jefferson, North Carolina: McFarland & Company , 2005. - ISBN 0-7864-2139-8 . — OCLC  58554961 .
• Coster-Mullen, John. Atombomber: The Top Secret Inside Story of Little Boy and Fat Man: [ eng. ] . - Waukesha, Wisconsin: J. Coster-Mullen, 2012. - OCLC  298514167 .
• Diakon, Diane. Bostäder och kärnvapenattack  : [ eng. ] . - London: Croom Helm , 1984. - ISBN 978-0-7099-0868-5 .
• United States Strategic Bombing Survey, Sammanfattningsrapport (Pacific War)  : [ eng. ]  / D'Olier, Franklin. Washington: United States Government Printing Office, 1946.
• Chuck Hansen. Volym VII: Utvecklingen av amerikanska kärnvapen. — Sunnyvale, Kalifornien, 1995a. - (Swords of Armageddon: US Nuclear Weapons Development since 1945). - ISBN 978-0-9791915-7-2 . — OCLC  231585284 .

Länkar

• Kärnvapenbomber av den första generationen: "Baby" och "Fat Man"
• Definition och förklaring av Little  Boy
• Hiroshima & Nagasaki Kom ihåg information om förberedelser och släppning av Little Boy  -bomben
• Atombombningarna av Hiroshima och Nagasaki . Manhattan Engineer District (29 juni 1946). Hämtad 6 november 2013. Arkiverad från originalet 6 april 2012. (obestämd)
• Genetiska effekter: Fråga #7 . Forskningsstiftelsen för strålningseffekter. Hämtad: 6 november 2013. (obestämd)

Ordböcker och uppslagsverk	Britannica (online)