Thin Man ( eng. Thin Man , officielt navn - Mark 2 ) - et projekt af en kanon-type plutonium atombombe , som blev udviklet i USA under Anden Verdenskrig som en del af Manhattan Project .
| tynd | |
|---|---|
| Ærmer "Khudysh" til test af plutoniumkanoner | |
| Type | Atombombe |
| Land | USA |
| Produktionshistorie | |
| Konstruktør | Los Alamos National Laboratory |
| Egenskaber | |
| Vægt, kg | 7.500 pund (3.400 kg) |
| Længde, mm | 17 fod (5,2 m ) |
| Diameter, mm | 38 tommer (96,5200000 cm) |
| Eksplosiv | Plutonium |
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |
Udviklingen af Thin Man blev stoppet, da det stod klart, at hastigheden af spontan fission af reaktorens plutonium var for høj, og henfaldet af plutonium ville ske hurtigere, end kanonskemaet kunne kombinere dem til en enkelt helhed for at opnå kritisk masse.
Skinny-projektet var en tidlig version af atomvåbenprojektet som forberedelse til implementering; dette var før plutonium kunne syntetiseres i en atomreaktor ved at bestråle uran-238 . Det blev antaget, at plutonium, ligesom uran-235 , kan nå kritisk masse ved at kombinere to subkritiske stykker af dette stof ("skyde" den ene ind i den anden). For at undgå præ-detonation skulle plutonium-"kuglen" nå en hastighed på mindst 910 m/s, ellers ville kædereaktionen i plutonium begynde, før fuld kritisk masse var nået, og ladningen ville bryde fra hinanden, inden eksplosionen indtraf. .
Den estimerede diameter af "Mark-2" var 38 tommer (96,5200000 cm), længde - 17 fod (5,2 m ), en så stor længde var nødvendig, så plutonium "kuglen" havde tid til at accelerere til den ønskede hastighed, før den ramte " mål". Vægten af den endelige model blev anslået til 7.500 pund (3.400 kg ).
I 1942 , selv før atomprojektet kom under den amerikanske hærs kontrol , afholdt Robert Oppenheimer en konference i Berkeley , Californien , hvor forskellige ingeniører og fysikere diskuterede designet af atombomben. Tre ordninger er blevet foreslået: uran-235 af pistoltype, plutonium af pistoltype og plutonium af tidlig implosionstype . De tre ordninger blev kendt under kælenavnene "Baby" , "Skinny" og "Fat Man", henholdsvis.
Kælenavnene for alle tre projekter blev opfundet af Robert Serber , en tidligere elev af Oppenheimer, som var involveret i projektet. Ifølge hans erindring valgte han disse navne på grund af bombernes form. "Thin Man" skulle være en meget lang bombe, og dens navn var taget fra Dashiell Hammetts detektivroman "Thin Man" og filmserien af samme navn (i originalen hedder både bomben og romanen "tynd mand" - "tynd mand"). "Fat Man" var rund og fuld, og blev opkaldt efter Sidney Greenstreets karakter fra The Maltese Falcon . "Kid" var den sidste, der blev udviklet og blev kun navngivet som sådan i kontrast til "Skinny". [2]
De fleste af konferencedeltagerne kom til den konklusion, at de kendte fysiske og nukleare egenskaber af uranium-235 og plutonium gjorde det muligt at skabe bomber af pistoltype på deres basis, selvom der stadig var nogle vanskeligheder med plutonium. Da intensiteten af spontan fission af plutonium var højere, må hastigheden af bevægelse af nukleart stof være højere end for en uranladning; som et resultat steg bombens dimensioner.
Det blev antaget, at skabelsen af våbenbomber baseret på uran ville være meget lettere end på basis af plutonium. Indledende beregninger af metoder til fremstilling af disse stoffer indikerede, at før krigen var forbi, ville det være svært for Manhattan-projektet at skaffe nok uran til mange bomber, men det kunne være muligt at syntetisere nok plutonium.
Implosionsbomber viste sig at være mere effektive (med hensyn til eksplosiv kraft pr. masseenhed fissilt materiale), da kædereaktionen i komprimeret nukleart stof sker hurtigere og som et resultat mere fuldstændig.
Ved at revidere sine tidligere synspunkter begrundede Oppenheimer i begyndelsen af 1943 , at to projekter skulle videreudvikles: "Tynd" og "Fed mand". Det blev besluttet, at forskningsindsatsen skulle fokuseres på den første af disse, da den havde flere usikkerheder. Det blev antaget, at en uranbombe af kanontypen hurtigt kunne udvikles baseret på materialerne fra Khudysh-projektet.
Oppenheimer samlede et hold, der omfattede Edwin Rose, chefingeniøren, og Charles Critchfield , cheffysikeren, og begyndte arbejdet med tegninger til en plutoniumkanonbombe. I juni 1943 overtog flådekaptajn William Sterling Parsons kommandoen over Ordnance Division og direkte kontrol over Skinny-projektet. [3]
De to hovedproblemer, som udviklerne af Thin Man stod over for, var for det første aerodynamikken af bomben efter at være blevet kastet fra et fly, og for det andet prædetonation .
Den lange længde af "Thin One" førte til ustabile aerodynamiske egenskaber. Mindre modeller af bomben blev kastet fra en TBF Avenger torpedobomber på den amerikanske flådes træningsplads ud for Dahlgren , Virginia , i august 1943. Efter at bomberne var blevet kastet, fløj de af sted i en halespind til siden, og da de faldt til jorden, knuste de i stykker.
Omfattende aerodynamisk testning, især formen på bombens næse, hale og halefinner , fortsatte ind i det følgende år. De resulterede i en "udbulende" næse, en tynd hovedkrop og en bredere hale indeholdende et plutonium "mål", plus meget lange halefinner.
Bombemodeller i fuld størrelse blev kastet den 6. marts 1944 ved Muroc Army Air Force Base (nu Edwards Air Force Base), disse test var vellykkede.
Muligheden for plutoniumbombeprojektet blev sat i tvivl i 1942 ; Den 14. november erfarede James Conant (fra Wallace Ackers), at James Chadwick for nylig havde konkluderet, at plutonium var uegnet til våben på grund af urenheder. Han rådførte sig med Ernest Lawrence og Arthur Compton , som bekræftede, at forskere fra Chicago og Berkeley havde været opmærksomme på problemet siden oktober, men ikke kunne tilbyde en færdig løsning. Han diskuterede sagen med Leslie Groves , som samlede en særlig komité, der omfattede Lawrence, Compton, Oppenheimer og Edwin Macmillan . Kommissionen konkluderede, at eventuelle problemer kunne løses ved at bruge renere plutonium. Det blev foreslået at overdrage den kemiske berigelse af plutonium til DuPont (muligheden for at overføre alle opgaver relateret til plutonium blev også overvejet), men der var fortsat stor tvivl om projektet som helhed. [fire]
I april 1944 fandt Emilio Gino Segre under forsøg med plutonium i reaktorkvalitet fra Hanford , at sådant plutonium indeholdt urenheder i form af 240 Pu -isotopen . Sidstnævnte havde en meget højere intensitet af spontan fission og radioaktivitet end den, der blev opnået ved 239 Pu -cyklotronen , for hvilken der blev foretaget tidligere beregninger; og opnåelse af plutonium i en reaktor uden denne urenhed viste sig at være umulig. Dette betød, at baggrundsstrålingen af dette stof var så høj, at præ-detonationen og ødelæggelsen af ladningen under dannelsen af den kritiske masse var næsten uundgåelig [5] . Længden af kanonløbet, der ville være i stand til at accelerere plutonium-"kuglen" til tilstrækkelig hastighed til at undgå præ-detonation, ville højst sandsynligt være for lang for enhver eksisterende eller planlagt bombefly . Det viste sig således, at den eneste mulighed for at bruge plutonium i en fungerende bombe var implosion - et meget vanskeligere ingeniørproblem.
Enighed om uigennemførligheden af en plutoniumbombe af pistoltype blev opnået under et møde i Los Alamos den 17. juli 1944. [6] Alt Manhattan Projects pistolbombearbejde fokuserede på at bygge en beriget uranbombe ( Baby ), men laboratoriets hovedfokus var på problemet med implosion og udviklingen af Fat Man .
| Manhattan projekt | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Steder |
| |||||||||||
| Våben | ||||||||||||
| Tests | ||||||||||||
| Ledere | ||||||||||||
| Videnskabsmænd |
| |||||||||||
Relaterede artikler | ||||||||||||