Интеграл хурдан реактор. Америкийн тодотголтой Зөвлөлтийн бөмбөг ураны бөмбөг

Нейтрон санаачлагч.
Эхний үе шат, мөн Urchin гэж нэрлэгддэг нейтрон үүсгэгч нь 2 см-ийн диаметртэй, 0.6 см-ийн зузаантай бериллийн бөмбөрцөг бүрхүүл юм ойролцоогоор 7 грамм байна. Бүрхүүлийн дотоод гадаргуу дээр 2.09 мм-ийн гүнтэй шаантаг хэлбэртэй 15 ангархай байна. Бүрхүүл нь өөрөө карбонил никелийн уур амьсгалд халуун шахалтаар үйлдвэрлэгддэг; түүний гадаргуу ба дотоод бөмбөрцөг нь никель, алтны давхаргаар бүрхэгдсэн байдаг. Дотор бөмбөрцөг болон бүрхүүлийн ан цав дээр полони-210 (11 мг) 50 кюри хуримтлагдсан. Алт, никель давхаргууд нь бериллийг полони эсвэл үүсгэгчийг тойрсон плутониас ялгарах альфа тоосонцороос хамгаалдаг. Санаачлагч нь плутонийн цөмд 2.5 см диаметртэй хөндийн доторх хаалтанд суурилагдсан.
Цочролын долгион нь цэнэгийн төвд хүрэх үед Urchin идэвхждэг. Цочролын долгион нь плутони дахь дотоод хөндийн хананд хүрэхэд ууршсан плутониас үүссэн цочролын долгион нь үүсгэгч дээр ажиллаж, завсарыг полониумаар буталж, Munroe эффектийг бий болгодог - полони, бериллийг хурдан холих хүчтэй бодисууд. гадаад ба дотоод бөмбөрцөг. По-210-аас ялгарах альфа тоосонцор нь бериллийн атомуудад шингэж, улмаар нейтрон ялгаруулдаг.

Плутонийн цэнэг.
Нейтрон үүсгэгчийн төв хэсэгт 2.5 см-ийн хөндий бүхий есөн сантиметр бөмбөрцөг. Дэлбэрэлтийн үед тэгш бус байдал, тогтворгүй байдлыг багасгахын тулд энэхүү цэнэгийн хэлбэрийг Роберт Кристи санал болгосон.
Цөм дэх плутонийг бага нягттай дельта үе шатанд (нягтрал 15.9) тогтворжуулж, бодисын хэмжээгээр 3% галлитай (массын 0.8%) холино. Дельта фазыг илүү нягтралтай альфа фазаас (нягтрал 19.2) ашиглахын давуу тал нь дельта фаз нь уян хатан, уян хатан байдаг бол альфа фаз нь хэврэг, хэврэг байдаг бөгөөд үүнээс гадна дельта фаз дахь плутонийг тогтворжуулж, агшилтаас зайлсхийх боломжийг олгодог. цутгах эсвэл халуунаар боловсруулсны дараа ажлын хэсгийн хөргөлт ба хэв гажилт. Цөмд бага нягтралтай материалыг ашиглах нь сул талтай юм шиг санагдаж магадгүй, учир нь илүү нягтралтай материалыг ашиглах нь үр ашиг нэмэгдэж, шаардлагатай плутониумын хэмжээ багасдаг тул энэ нь бүрэн үнэн биш юм. Дельта тогтворжсон плутони нь хэдэн арван мянган атмосферийн харьцангуй бага даралттай үед альфа үе шат руу шилждэг. Дэлбэрэлтийн дэлбэрэлтийн үед үүсдэг хэдэн сая атмосферийн даралт нь ийм шахалтын үед үүсдэг бусад үзэгдлийн хамт энэ шилжилтийг хийдэг. Тиймээс дельта үе дэх плутони нь нягт альфа фазын үеийнхээс илүү нягтрал ихэсч, илүү их урвалд ордог.

Цөмийг хоёр хагас бөмбөрцөгөөс угсарч, анхандаа хоосон зайнд цутгаж, дараа нь карбонил никелийн агаар мандалд халуун шахаж боловсруулдаг. Плутони нь маш идэвхтэй металл бөгөөд үүнээс гадна амьдралд аюултай тул бөмбөрцөг бүрийг никель давхаргаар (эсвэл Гаджетын цөмд мэдээлснээр мөнгө) бүрсэн байдаг никель (эсвэл мөнгө) -тэй хамт металл дотор бүрхүүл үүсч, цөмд ашиглахад тохиромжгүй байдалд хүргэсэн. Болгоомжтой нунтаглаж, алтны давхаргыг давхрааснаар хагас бөмбөрцөгөөс үүссэн согогийг сэргээсэн. Гэсэн хэдий ч хагас бөмбөрцгийн хоорондох нимгэн алтлаг давхарга (ойролцоогоор 0.1 мм зузаантай) нь ямар ч тохиолдолд дизайны зайлшгүй хэсэг байсан бөгөөд энэ нь нейтрон үүсгэгчийг эрт идэвхжүүлж болох цочролын долгионыг хагас бөмбөрцгийн хооронд эрт нэвтрүүлэхээс сэргийлж байв.

Ураны орон сууц/нейтрон тусгал.
Плутонийн цэнэг нь 120 кг жинтэй, 23 см диаметртэй байгалийн уранаар хийсэн бүрхүүлээр хүрээлэгдсэн байдаг. Ураны зузаан нь нейтроныг хадгалах даалгавраар тодорхойлогддог тул нейтроны тоормозыг хангахад хэдэн см-ийн давхарга хангалттай. Зузаан бие (зузаан нь 10 см-ээс их) нь бүхэл бүтэн бүтцийн хувьд нейтроныг ихээхэн хэмжээгээр хадгалах боломжийг олгодог боловч хурдан, экспоненциал хөгжиж буй гинжин урвалд хамаарах "түр шингээх" нөлөө нь зузаан тусгал ашиглахын үр ашгийг бууруулдаг.
Бөмбөгний энергийн 20 орчим хувь нь ураны бүрхүүлийг хурдан задлах замаар ялгардаг. Гол болон бие нь нийлээд хамгийн бага дэд критик системийг бүрдүүлдэг. Дэлбэрэлтийн дэлбэрэлт нь угсралтыг хэвийн нягтралаасаа 2.5 дахин их хэмжээгээр шахах үед цөм нь ойролцоогоор 4-5 чухал массыг агуулж эхэлдэг.

"Түлхэгч"/нейтрон шингээгч.
Ураныг тойрсон 11.5 см зузаантай хөнгөн цагаан давхарга нь 120 кг жинтэй. "Түлхэгч" гэж нэрлэгддэг энэхүү бөмбөрцгийн гол зорилго нь тэсэлгээний фронтын ард үүсдэг даралтын хурдацтай бууралт болох Тейлорын долгионы нөлөөг багасгах явдал юм. Энэ долгион нь дэлбэрэлтийн үед ихсэх хандлагатай байдаг бөгөөд дэлбэрэлтийн фронт нэг цэгт ойртох тусам даралт улам бүр хурдан буурахад хүргэдэг. Тэсрэх бодис ("В" найрлага)/хөнгөн цагааны интерфэйс дээр үүссэн цочролын долгионы хэсэгчилсэн тусгал нь (нягтралын ялгаа: 1.65/2.71) хоёрдогч урд хэсгийг тэсрэх бодис руу илгээж, Тейлорын долгионыг дардаг. Энэ нь дамжуулагдсан долгионы даралтыг нэмэгдүүлж, голын төвд шахалтыг нэмэгдүүлдэг.
Хөнгөн цагааны "түлхэгч" нь мөн тодорхой хэмжээний борын агууламжтай байдаг. Бор нь өөрөө хэврэг металл бус бодис бөгөөд хэрэглэхэд хэцүү тул борын (35-50% бор) хэмээх боловсруулахад хялбар хөнгөн цагааны хайлш хэлбэрээр агуулагддаг байх магадлалтай. Бүрхүүл дэх нийт эзлэх хувь нь бага боловч бор нь нейтрон шингээгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд тэндээс зугтаж буй нейтронууд нь плутони-уран бүрдэлд буцаж орохоос сэргийлж, хөнгөн цагаан, тэсрэх бодисыг дулааны хурдаар удаашруулдаг.

Тэсрэх бодис ба тэсэлгээний систем.
Тэсрэх материалын хайрцаг нь тэсрэх бодис ихтэй давхарга юм. Энэ нь ойролцоогоор 47 см зузаантай, хамгийн багадаа 2500 кг жинтэй. Энэ систем нь 32 тэсрэх линз агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн 20 нь зургаан өнцөгт, 12 нь таван өнцөгт юм. Линзүүд хоорондоо хөл бөмбөг шиг холбогдсон бөгөөд ойролцоогоор 130 см диаметртэй бөмбөрцөг хэлбэртэй тэсрэх бодис үүсгэдэг. Тус бүр нь 3 хэсэгтэй: тэдгээрийн хоёр нь тэсэлгээний өндөр хурдтай тэсрэх бодисоор хийгдсэн, тэдгээрийн нэг нь бага тэсэлгээний хурдтай байдаг. Түргэн дэлбэрдэг тэсрэх бодисын хамгийн гадна хэсэгт тэсрэх хурд багатай тэсрэх бодисоор дүүрсэн конус хэлбэрийн завсар байна. Эдгээр хосолсон хэсгүүд нь төв рүү чиглэсэн дугуй хэлбэртэй, өсөн нэмэгдэж буй цочролын долгион үүсгэх чадвартай идэвхтэй линз үүсгэдэг. Хурдан дэлбэрдэг тэсрэх бодисын дотор тал нь хөнгөн цагаан бөмбөрцөгийг бараг бүрхэж, ойртож буй цохилтыг сайжруулдаг.
Линз нь нарийн цутгамал байсан тул хэрэглэхийн өмнө тэсрэх бодисыг хайлуулах шаардлагатай байв. Гол хурдан тэсрэх тэсрэх бодис нь "Б найрлага" байсан бөгөөд 60% гексаген (RDX) - маш хурдан дэлбэрэх боловч муу хайлдаг өндөр тэсрэх бодис, 39% TNT (TNT) - маш тэсрэх чадвартай, амархан хайлдаг тэсрэх бодис ба 1%. лав. "Удаан" тэсрэх бодис нь баратол байв - TNT ба барийн нитрат (TNT-ийн эзлэх хувь ихэвчлэн 25-33%), холбогч болгон 1% лав.
Линзний найрлага, нягтралыг нарийн хянаж, тогтмол хэвээр үлдээсэн. Линзний системийг маш хатуу хүлцэлд тохируулсан бөгөөд ингэснээр цочролын долгионы жигд бус байдлаас зайлсхийхийн тулд хэсгүүд нь 1 мм-ээс бага зайд багтах боловч линзний гадаргуугийн тэгш байдал нь тэдгээрийг хооронд нь холбохоос илүү чухал байв.
Тэслэгчийн цагийг маш нарийн тогтоохын тулд стандарт тэслэгч нь анхдагч/хоёрдогч тэсрэх бодисгүй, цахилгаанаар халдаг дамжуулагчтай байсан. Эдгээр дамжуулагчууд нь хүчирхэг конденсатораас хүлээн авсан гүйдлийн өсөлтөөс шууд ууршдаг нимгэн утаснууд юм. Тэслэгчийн тэсрэх бодисыг дэлбэлсэн. Конденсаторыг цэнэглэх, бүх детонаторын утсыг ууршуулах ажлыг бараг нэгэн зэрэг хийж болно - ялгаа нь +/- 10 наносекунд юм. Ийм системийн сул тал нь 32 тэслэгчийг нэгэн зэрэг галлах зориулалттай том батерей, өндөр хүчдэлийн тэжээлийн эх үүсвэр, хүчирхэг конденсатор (200 кг жинтэй X-Unit гэж нэрлэдэг) хэрэгцээ юм.
Бэлэн тэсрэх бүрхүүлийг дуралюминий орон сууцанд байрлуулна. Биеийн бүтэц нь 5 боловсруулсан дуралюминий цутгамалаас угсарсан төв бүс, дээд ба доод хагас бөмбөрцөгөөс бүрдсэн бүрхүүлээс бүрддэг.

Угсралтын эцсийн шат.
Бөмбөгний эцсийн загварт тусгай "таг" багтсан бөгөөд үүгээр дамжин хуваагдмал материалыг төгсгөлд нь байрлуулна. Цэнэглэгч нь плутонийн оруулгааас бусад тохиолдолд бүхэлд нь үйлдвэрлэж болно. Аюулгүй байдлын үүднээс угсралтыг практикт ашиглахаас өмнө шууд хийж дуусгана. Дуралюминий хагас бөмбөрцгийг тэсрэх линзний аль нэгний хамт арилгадаг. Нейтрон үүсгэгчийг плутонийн хагас бөмбөрцгийн хооронд суурилуулж, 40 кг жинтэй ураны цилиндр дотор суурилуулж, дараа нь энэ бүтцийг бүхэлд нь уран ойлгогч дотор байрлуулна. Линз нь байрандаа буцаж, детонаторыг холбож, таглааг дээд талд нь шургана.
Бяцхан хүүг бодвол хамгийн муу тохиолдолд ч гэсэн энэ нь аюултай байсан ч ашиглахад бэлэн тээвэрлэж, хадгалахад ноцтой эрсдэлтэй байсан. Ураны тусгал бүхий цөмийн чухал масс нь дельта фазын хувьд 7.5 кг плутони, альфа фазын хувьд ердөө 5.5 кг байна. Тэсрэх бөмбөгийг санамсаргүйгээр дэлбэлсэн нь өөхний 6.2 кг жинтэй цөмийг хэт эгзэгтэй альфа фаз руу шахахад хүргэж болзошгүй юм. Бөмбөг дэх тэсрэх цэнэгийн хэмжээнээс их хэмжээний дараалал) хэдэн зуун тонн TNT-тэй тэнцэх боловч гол аюул нь дэлбэрэлтийн үед нэвтэрч буй цацрагийн урсгал, гамма туяа, нейтрон нь үхэл эсвэл ноцтой өвчин үүсгэдэг. цочролын долгионы тархалтын бүс нь 250 м-ийн зайд 640 рем-ийн цацрагийн тунг 20 тонноор бага хэмжээгээр үүсгэх болно.
Аюулгүй байдлын үүднээс Тарган хүнийг тээвэрлэх нь хэзээ ч бүрэн угсарсан хэлбэрээр явагдаагүй; Угсарсан бөмбөг нь X-Unit-ийн батерей багатай тул удаан хугацаанд ажиллах боломжгүй байв.
Амьд плутонийн бөмбөгний тойм нь ган бүрхүүлд савласан туршилтын гаджетын загвараас бүрддэг бөгөөд ган эллипсоидын хоёр тал нь X-нэгж, батерей, гал хамгаалагч, цахилгаан хэрэгсэл дээр байрладаг. бүрхүүлийн урд тал.
Бяцхан хүүгийн нэгэн адил Тарган хүний ​​өндөр уулын гал хамгаалагч нь Атчис радарын зай хэмжигч систем юм (Арчис - түүний антеннуудыг Бяцхан хүүгийн гэрэл зургуудаас харж болно). Цэнэг газар дээрх шаардлагатай өндөрт (1850+-100 фут хүртэл тохируулсан) хүрэхэд тэсрэх дохио өгдөг. Нэмж дурдахад уг бөмбөг нь 7000 фут өндөрт дэлбэрэлтээс сэргийлдэг барометрийн мэдрэгчээр тоноглогдсон байна.

Плутонийн бөмбөг ашиглахтай тэмцэх.
Бүдүүн хүний ​​эцсийн чуулган арал дээр болов. Тиниан.
1945 оны 7-р сарын 26-нд санаачлагчтай плутонийн цөмийг С-54 онгоцоор Көртландын Агаарын цэргийн баазаас Тиниан руу илгээв.
Долдугаар сарын 28-нд цөм нь арал дээр ирдэг. Энэ өдөр гурван В-29 онгоц Урьдчилан угсарсан гурван бүдүүн хүний ​​хамт Көртландаас Тиниан руу хөдөлнө.
8-р сарын 2 - В-29 ирнэ. Дэлбэрэх огноог 8-р сарын 11 гэж тогтоосон бөгөөд бай нь Кокура дахь зэвсэглэл юм. Эхний бөмбөгний цөмийн бус хэсэг наймдугаар сарын 5 гэхэд бэлэн болсон.
8-р сарын 7-нд 11-ний нислэгт цаг агаарын таагүй нөхцөл байдлын урьдчилсан мэдээ ирж, нислэгийн огноог 8-р сарын 10, дараа нь 8-р сарын 9-нд шилжүүлэв. Огноо солигдож байгаа тул цэнэг угсрах ажлыг түргэтгэж байна.
8-ны өглөө тарган хүний ​​цугларалт дуусч, 22:00 гэхэд түүнийг "Блокийн машин"-д ачиж байна.
Наймдугаар сарын 9:
03:47 Онгоц Тинианаас хөөрч, бай нь Кокур Арсенал гэж тодорхойлогдлоо. Нисгэгч - Чарльз Суини.
10:44 Кокура руу ойртох цаг, гэхдээ үзэгдэх орчин муу нөхцөлд бай харагдахгүй байна. Агаарын довтолгооноос хамгаалах их бууны гал, Японы сөнөөгчдийн дүр төрх биднийг эрэл хайгуулаа зогсоож, нөөцийн бай болох Нагасаки руу эргүүлэхэд хүргэв.
Хотын дээгүүр үүлний давхарга байсан - Кокурагийн дээгүүр яг л түлш л үлдсэн тул бөмбөгийг зориулалтын байгаас хэдэн милийн зайд үүлний эхний тохиромжтой цоорхой руу хаяжээ.
11:02 Хотын хилийн ойролцоо 503 м-ийн өндөрт дэлбэрэлт болж, 1987 оны хэмжилтээр 21 кт хүч чадалтай. Дэлбэрэлт хотын хүн ам ихтэй хэсгийн хил дээр болсон ч хохирогчдын тоо 70 мянга давсан байна. Мөн Мицубишигийн зэвсгийн үйлдвэрүүдийг устгасан байна.

(одоогийн Бүгд Найрамдах Ардчилсан Конго Улс), Канадад (Их баавгай нуур), АНУ-д (Колорадо) байдаг.

Дэлбэрэх зарчмаар хийгдсэн орчин үеийн ихэнх бөмбөгнөөс ялгаатай нь "Baby" нь их бууны төрлийн бөмбөг байв. Их бууны бөмбөгийг тооцоолох, үйлдвэрлэхэд хялбар бөгөөд бараг бүтэлгүйтдэггүй (тиймээс бөмбөгний яг зургийг ангилсан хэвээр байна). Энэ дизайны сул тал нь үр ашиг багатай байдаг.

16.4 см калибрын тэнгисийн цэргийн бууны сумыг 1.8 м болгон богиносгосон бол ураны "они" нь 100 мм диаметртэй, 25.6 кг жинтэй цилиндр байсан бөгөөд түүн дээр буудах үед 38 жинтэй цилиндр хэлбэртэй "сум" байв. Тохирох дотоод сувагтай 5 кг. Энэхүү "зөн совингийн хувьд ойлгомжгүй" загварыг зорилтот нейтрон дэвсгэрийг багасгах зорилгоор хийсэн: дотор нь ойр биш, харин нейтрон тусгалаас 59 мм-ийн зайд байрладаг ("худалдан гаргах"). Үүний үр дүнд дутуу энерги ялгаруулж, хуваагдлын гинжин урвал эрт эхлэх эрсдэл хэдэн хувь хүртэл буурсан байна.

Үр ашиг багатай хэдий ч дэлбэрэлтээс үүссэн цацраг идэвхт бохирдол бага байсан, учир нь дэлбэрэлт нь газраас 600 м-ийн өндөрт хийгдсэн бөгөөд урвалд ороогүй уран өөрөө цөмийн урвалын бүтээгдэхүүнтэй харьцуулахад цацраг идэвхт чанар муутай байдаг.

Амжилтгүй хөөрсний үр дагаврын аюулыг багасгахын тулд гал хамгаалагчийг хөөрснөөс хойш 15 минутын дараа онгоцонд шууд бөмбөгний буланд оруулсан. Үүний зэрэгцээ энэ нь хэвийн бус ажиллах магадлалтай байсан.

Атомын цөмийн тусгай лабораторид (1943 оны 3-р сараас хойш - №2 лаборатори) өгсөн хамгийн чухал үүрэг бол шаардлагатай судалгааг хийж, Улсын Батлан ​​хамгаалах хороонд тайлан гаргах явдал юм. ураны бөмбөг эсвэл ураны түлш бүтээх боломжийн талаарИ.В.Курчатовын 1942 оны 11-р сарын 27-ны өдөр В.М.Молотовт илгээсэн захидалдаа дурдсан 1941 оны тагнуулын мэдээлэлд 1941 оны тагнуулын мэдээлэлд 1942 оны 11-р сарын 27-нд В.М. ураны бөмбөг бүтээх боломж.

Үүний зэрэгцээ 1943 оны эхний хагаст, цаашилбал харьцангуй урт хугацаанд 2-р лабораторийн мэдэлд байсан туршилт, онолын үндэслэлүүд нь бодит байдлын талаархи асуултад тодорхой хариулт өгөхөд хангалтгүй байв. атомын бөмбөгийг зөвхөн өөрийн туршилт, онолын өгөгдлийн үндсэн дээр .

Гэсэн хэдий ч тагнуулын материал ирсээр байсан бөгөөд үүнд И.В. 1943 оны хавар гэхэд Курчатов уран-235-аас бөмбөг хийх боломжтой гэдэгт эргэлзэхгүй байв. Дээр дурдсан тоймоос I.V. 1943 оны 7-р сарын 4-ний өдрийн Курчатов, тагнуулын сувгаар хүлээн авсан ураны асуудлын талаархи Америкийн ажлын жагсаалтын хариуд тэрээр уран-235-аас бөмбөг бүтээх боломжийн талаар санаа зовохоо больсон, харин Дунд зэргийн нейтроны энергийн бүсэд уран-235-ын задралын хөндлөн огтлолын талаархи янз бүрийн ажлын өгөгдөл дэх зөрчилдөөн. I.V. Курчатов тэмдэглэв: " Уран-235-аар хийсэн бөмбөгний хэмжээ, металл уранаар хийсэн уурын зуух барих боломж нь энэ бүс нутгийн хуваагдлын хөндлөн огтлолын хэмжээнээс ихээхэн хамаардаг тул энэ асуулт маш чухал юм." .

1943 оны хавар I.V. Курчатовын хувьд атомын бөмбөг бүтээх шинэ боломж бас тодорхой болсон. М.Г-д хаягласан тэмдэглэлд. Первухин 1943 оны 3-р сарын 22-ны өдөр I.V. Курчатов бичсэн: " Миний сүүлийн үед судалж байгаа материалууд... "Уран-235"-ын оронд цөмийн түлшний шаталтын бүтээгдэхүүнийг "уран-235"-ын оронд бөмбөг хийх материал болгон ашиглаж болохыг харуулж байна. Эдгээрийг бодолцон би америкчуудын "Физик тойм"-д нийтэлсэн трансуран элементийн (эка-рениум-239 ба эка-осми-239) хамгийн сүүлийн үеийн бүтээлийг анхааралтай судалж, асуудлыг шийдвэрлэхэд шинэ чиглэл тогтоож чадсан юм. бүхэл бүтэн ураны асуудал..."Хэлэлцүүлэг нь плутони-239-ийг атомын бөмбөгөнд ашиглах тухай байсан бөгөөд И.В. Курчатов захидалдаа эка-окмиум-239 гэж нэрлэсэн. Тэрээр "гэж бичжээ. энэ чиглэлийн хэтийн төлөв туйлын сэтгэл хөдөлгөм". "Одоо байгаа бүх онолын үзэл баримтлалын дагуу нейтрон эка-осмийн цөмд орох нь их хэмжээний энерги ялгарч, хоёрдогч нейтрон ялгарах замаар явагдах ёстой бөгөөд энэ утгаараа уран-235-тай тэнцэх ёстой." "Хэрэв бодит байдал дээр эка-осми нь уран-235-тай ижил шинж чанартай бол түүнийг ураны тогооноос тусгаарлаж, эка-октиум бөмбөг үйлдвэрлэх материал болгон ашиглаж болно. Тиймээс бөмбөгийг манай гариг ​​дээр алга болсон "онц" материалаар хийх болно.

Таны харж байгаагаар бүхэл бүтэн асуудлыг шийдсэнээр түлш болон тэсрэх бодис болгон ашигладаг ураны изотопуудыг салгах шаардлагагүй болно.".

"Дээр дурдсан ер бусын боломжууд нь мэдээжийн хэрэг үндсэндээ үндэслэлгүй юм. Эдгээрийг хэрэгжүүлэх нь эка-окмиум-239 нь уран-235-тай үнэхээр адилхан бөгөөд үүнээс гадна "уран тогоо"-г ашиглалтад оруулж чадвал л хэрэгжих боломжтой. Нэмж дурдахад, боловсруулсан схем нь үйл явцын бүх нарийн ширийн зүйлийг тоон нягтлан бодох бүртгэлийг шаарддаг. Энэ сүүлчийн ажлыг удахгүй проф. БИ БОЛНО. Зельдович".

АНУ-д анхны ураны уурын зуух ашиглалтад орсныг зарласнаар атомын энергийг өргөнөөр ашиглах, атомын жин үйлдвэрлэхэд тохиромжтой 239 атомын жинтэй шинэ задрах материал үйлдвэрлэх хэтийн төлөвийг нээж байна. бөмбөг (1942 оны 12-р сарын 2-нд Чикагод хөөргөсөн Э. Фермигийн цөмийн реактор гэсэн үг), И.В. 1943 оны 7-р сард энэ мэдээг тагнуулын сувгаар хүлээн авсны дараахан Курчатовт мэдэгджээ.

Тэрээр АНУ-д дэлхийн анхны цөмийн реакторыг хөөргөхөд туйлын өндөр үнэлгээ өгсөн. Тагнуулын тусгай материалд өгсөн хариултдаа тэрээр ингэж бичжээ. Энэхүү материал нь Америкт анхны уран-графит бойлерыг ашиглалтад оруулах тухай маш чухал мэдээг агуулдаг бөгөөд энэ нь дэлхийн шинжлэх ухаан, технологийн томоохон үзэгдэл болохоос өөрөөр үнэлэх боломжгүй үйл явдлын тухай мессеж юм."

1941 онд ЗСБНХУ-д тагнуулын шугамаар ирсэн, 1942 оны сүүлээр И.В. Курчатовын хэлснээр 239 масстай элемент нь уран-235-тай төстэй задралын шинж чанартай байх магадлалтай бөгөөд атомын бөмбөгөнд тэсрэх бодис болгон ашиглаж болно (харна уу).

Манхэттэний төслийн хүрээнд атомын зэвсэг бүтээх явцад уран, плутони гэсэн хоёр цөмийн бөмбөг бүтээх ажил нэгэн зэрэг хийгдсэн.

"Гаджет" хэмээх анхны цөмийн цэнэгийг туршсаны дараа ("FatMan" плутонийн бөмбөгний прототип - дараагийнх нь ашиглахад бэлэн болсон "LittleBoy" уран байв. Түүнийг 1945 оны 8-р сарын 6-нд Хирошимад хаясан хүн юм. Өөр "хүүхэд"-ийг үйлдвэрлэхэд ураны хуримтлал хэдэн сар шаардагдах тул хоёр дахь удаагаа хаясан бөмбөг нь Тиниан арал дээр ашиглалтад орохын өмнөхөн угсарсан "Бүдүүн хүн" байв. .

Тарган хүний ​​анхны угсралт Калифорнийн Солтвеллс тэнгисийн цэргийн баазад болов. Плутонийн цөмийн эцсийн угсралт, суурилуулалтыг Номхон далай дахь Тиниан арал дээр хийж, анхны байлдааны плутонийн цэнэгийг барьж дуусгасан. Хирошимагаас хойшхи хоёр дахь цохилт нь анхны дайралтаас хэдхэн хоногийн дараа Кокура руу хийгдэх ёстой байсан ч цаг агаарын байдлаас болж Нагасаки хотыг бөмбөгдсөн байна.

Бяцхан хүү ураны атомын бөмбөг.
Бөмбөг дэх ураны цэнэг нь бай, сум гэсэн хоёр хэсгээс бүрдэнэ. 10 см диаметртэй, 16 см урттай уг сум нь ураны зургаан цагираг бүхий багц юм. Энэ нь нийт ураны 25.6 кг-40 орчим хувийг агуулдаг. Сумны цагиргууд нь вольфрамын карбидын диск болон ган хавтангаар бэхлэгдсэн бөгөөд ган бүрхүүлд байрладаг. Зорилтот 38.46 кг жинтэй, 16 см диаметртэй, 16 см урттай хөндий цилиндр хэлбэрээр хийгдсэн бөгөөд энэ нь хоёр тусдаа хагас хэлбэртэй байна. Зорилтот объект нь нейтрон тусгалын үүрэг гүйцэтгэдэг орон сууцанд суурилагдсан. Зарчмын хувьд бөмбөгөнд ашигласан ураны хэмжээ нь тусгалгүй ч гэсэн чухал массыг өгдөг, гэхдээ түүний оршихуй, мөн зорилтот хэмжээнээс (~80%) илүү баяжуулсан уранаас (89% U-235) пуужин үйлдвэрлэдэг. U-235), цэнэгийн хүчийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог.

Уран баяжуулах үйл явц 3 үе шаттайгаар явагдсан. Эхний ээлжинд байгалийн хүдрийг (0.72% уран) 1-1.5% хүртэл баяжуулж, дулааны диффузийн үйлдвэрт . Үүний дараа хийн диффузийн суурилуулалт, сүүлчийн шат буюу ураны изотопыг салгах ажлыг аль хэдийн хийсэн цахилгаан соронзон тусгаарлагч суурилуулсан. "Хүүхэд" гаргахын тулд 64 кг баяжуулсан уран шаардлагатай байсан бөгөөд энэ нь ~2.5 чухал масс юм. 1945 оны зун гэхэд 50 орчим кг 89% U-235, 14 кг 50% U-235 хуримтлагджээ. Үүний үр дүнд нийт концентраци ~80% байсан. Хэрэв бид эдгээр үзүүлэлтүүдийг Пу-239-ийн масс нь ердөө ~6 кг жинтэй, ойролцоогоор 5 чухал масс агуулсан плутонийн цөмтэй харьцуулж үзвэл ураны төслийн гол сул тал нь хуваагдах бодисын өндөр хэт шүүмжлэлийг хангахад бэрхшээлтэй байх болно. , үр дүнд нь зэвсгийн үр ашиг бага.

Санамсаргүй гинжин урвалаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд бай нь борын бөглөө агуулдаг бөгөөд сум нь борын бүрхүүлд суулгагдсан байдаг. Бор нь сайн нейтрон шингээгч тул ачсан сумыг тээвэрлэх, хадгалах явцад аюулгүй байдлыг нэмэгдүүлдэг. Суваг байндаа хүрэхэд түүний бүрхүүл нь нисч, байны залгуур нь түүнээс гарна.

Угсарсан бөмбөгний бүрхүүл нь ойролцоогоор 60 см диаметртэй ган хүрэмээр хүрээлэгдсэн вольфрамын карбидаас бүрддэг бөгөөд энэ нь ойролцоогоор 2.3 тонн карбидын биеийг нүхэнд суулгадаг хүрэм дотор өрөмдөж, дотор нь бай суурилуулсан. Энэ нүхний ёроолд нэг буюу хэд хэдэн бериллий-полони санаачлагч байж болно. Ураны сум хөдөлж буй баррель нь 75 мм-ийн агаарын довтолгооноос хамгаалах буунаас зээлсэн бөгөөд 100 мм-ийн зайд багтах зориулалттай байв. Торхны урт нь ойролцоогоор 2 м, жин - 450 кг, нуруу - 34 кг. Утаагүй нунтагыг түлшний түлш болгон ашигладаг. Торхон дахь пуужингийн хурд нь ойролцоогоор 300 м / с хүрч, түүнийг хөдөлгөхөд дор хаяж 300 кН хүч шаардагдана.

Бяцхан хүү бол хадгалах, тээвэрлэхэд маш аюултай бөмбөг байв. Санамсаргүй ч гэсэн тэсэлгээний түлш (харваагаа хөдөлгөх) нь цөмийн дэлбэрэлт үүсгэдэг. Ийм учраас агаарын ажиглагч, зэвсгийн мэргэжилтэн С.Парсонс хөөрсний дараа л тэсрэх бөмбөг рүү дарь оруулахаар шийджээ. Гэсэн хэдий ч унах үед хангалттай хүчтэй цохилтоор сум нь дарьны тусламжгүйгээр хөдөлж эхлэх бөгөөд энэ нь хэдэн тонноос бүрэн хүчин чадлаараа дэлбэрэхэд хүргэдэг. Бяцхан хүү усанд орвол бас аюултай. Уран доторх хэд хэдэн чухал массыг агаараар тусгаарладаг. Хэрэв ус дотогш орвол энэ нь зуучлагчийн үүрэг гүйцэтгэж, гинжин урвалд хүргэдэг. Энэ нь хурдацтай хайлах эсвэл бага хэмжээний дэлбэрэлт үүсгэж, их хэмжээний цацраг идэвхт бодис ялгаруулна.

Бяцхан хүүгийн угсралт, ашиглалт.
Пуужингийн анхны эд ангиудыг 1945 оны 6-р сарын 15-нд Лос-Аламос хотод хийж, 7-р сарын 3 гэхэд бүрэн үйлдвэрлэжээ.

7-р сарын 14-нд Бяцхан хүү болон түүнд зориулсан ураны бүрхүүлийг Индианаполис хөлөг онгоцонд ачиж, 16-нд арал руу хөдлөв. Тиниан, Марианы арлууд. Усан онгоц 7-р сарын 26-нд арал дээр ирсэн.

7-р сарын 24-нд бөмбөгний зорилтыг биелүүлж, 26-ны өдөр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг Альбукеркээс гурван С-54 онгоцоор хөөргөж, 28-нд Тинианд хүрч ирэв.

Долдугаар сарын 31-нд бөмбөгний дотор бай, сум суурилуулсан байна. Цөмийн дайралтыг маргааш буюу наймдугаар сарын 1-нд хийхээр төлөвлөж байсан ч ойртож буй хар салхины улмаас уг ажиллагааг 5 хоногоор хойшлуулахаар болжээ.

Наймдугаар сарын 6:
00:00 Сүүлийн уулзалт, зорилго - Хирошима. Нисгэгч - Тиббетс, 2-р нисгэгч - Льюис.
02:45 Бөмбөгдөгч онгоц хөөрнө.
07:30 Бөмбөгийг хаяхад бүрэн бэлэн боллоо.
08:50 Онгоц Японы Шикоку арлын дээгүүр нисч байна.
09:16:02 Бяцхан хүү 580 м-ийн өндөрт дэлбэрэв Тэсрэлтийн хүч: 12-18 кт, хожмын тооцоогоор - 15 кт (+/- 20%).

Ийм тэсрэлтийн хүчээр түүнийг дэлбэлэх өндөр нь 12 psi (квадрат инч тутамд фунт) цохилтын долгионы даралтын хувьд оновчтой байдаг. 12 psi буюу түүнээс дээш хүчин чадалтай талбайг нэмэгдүүлэх. Хотын барилгуудыг сүйтгэхийн тулд 5 psi даралт хангалттай бөгөөд энэ нь ~860 өндөртэй тохирч байгаа тул ийм өндөртэй үед хохирол, сүйрэл бүр ч их байх болно. Хүч чадлыг тодорхойлоход тодорхойгүй байдал болон тэсрэлтийн хүчийг бууруулж болох олон тооны шалтгааны улмаас өндрийг бага цэнэгийн хувьд дунд зэргийн бага байхаар сонгосон. 580 м өндөр нь 5 кт тэсрэлт хийхэд хамгийн тохиромжтой.

Тарган хүн плутони атомын бөмбөг.

Бөмбөгний цөм нь бие биендээ үүрлэсэн бөмбөрцгийн багц юм. Энд тэдгээрийг үүрлэх дарааллаар жагсаасан бөгөөд бөмбөрцгийн гаднах радиусуудын хэмжээсийг өгсөн болно.

* тэсрэх бүрхүүл - 65 см,
* "түлхэгч"/нейтрон шингээгч - 23 см,
* ураны орон сууц/нейтрон тусгал - 11.5 см,
* плутонийн цөм - 4.5 см,
* бериллий-полони нейтрон санаачлагч - 1 см.

Нейтрон санаачлагч.
Эхний үе шат, мөн Urchin гэж нэрлэгддэг нейтрон үүсгэгч нь 2 см-ийн диаметртэй, 0.6 см-ийн зузаантай бериллийн бөмбөрцөг бүрхүүл юм ойролцоогоор 7 грамм байна. Бүрхүүлийн дотоод гадаргуу дээр 2.09 мм-ийн гүнтэй шаантаг хэлбэртэй 15 ангархай байна. Бүрхүүлийг өөрөө карбонил никелийн агаар мандалд халуун шахах замаар олж авдаг бөгөөд дотоод бөмбөрцөг нь никель, алтны давхаргаар хучигдсан байдаг. Дотор бөмбөрцөг болон бүрхүүлийн ан цав дээр полони-210 (11 мг) 50 кюри хуримтлагдсан. Алт, никель давхаргууд нь бериллийг полони эсвэл үүсгэгчийг тойрсон плутониас ялгарах альфа тоосонцороос хамгаалдаг. Санаачлагч нь плутонийн цөмд 2.5 см диаметртэй хөндийн доторх хаалтанд суурилагдсан.

Цочролын долгион нь цэнэгийн төвд хүрэх үед Urchin идэвхждэг. Цочролын долгион нь плутони дахь дотоод хөндийн хананд хүрэх үед ууршуулсан плутониас үүссэн цочролын долгион нь үүсгэгч дээр ажиллаж, завсарыг полониар дарж, Munroe эффектийг үүсгэдэг - материалаас полони, бериллийг хурдан холих хүчтэй тийрэлтэт бодисууд. гадаад ба дотоод бөмбөрцөг. По-210-аас ялгарах альфа тоосонцор нь бериллийн атомуудад шингэж, улмаар нейтрон ялгаруулдаг.

Плутонийн цэнэг.
Нейтрон үүсгэгчийн төв хэсэгт 2.5 см-ийн хөндий бүхий есөн сантиметр бөмбөрцөг. Дэлбэрэлтийн үед тэгш бус байдал, тогтворгүй байдлыг багасгахын тулд энэхүү цэнэгийн хэлбэрийг Роберт Кристи санал болгосон.

Цөм дэх плутонийг бага нягттай дельта үе шатанд (нягтрал 15.9) тогтворжуулж, бодисын хэмжээгээр 3% галлитай (массын 0.8%) холино. Дельта фазыг илүү нягтралтай альфа фазаас (нягтрал 19.2) ашиглахын давуу тал нь дельта фаз нь уян хатан, уян хатан байдаг бол альфа фаз нь хэврэг, хэврэг байдаг бөгөөд үүнээс гадна дельта фаз дахь плутонийг тогтворжуулж, агшилтаас зайлсхийх боломжийг олгодог. цутгах эсвэл халуунаар боловсруулсны дараа ажлын хэсгийн хөргөлт ба хэв гажилт. Цөмд бага нягтралтай материалыг ашиглах нь сул талтай юм шиг санагдаж магадгүй, учир нь илүү нягтралтай материалыг ашиглах нь үр ашиг нэмэгдэж, шаардлагатай плутониумын хэмжээ багасдаг тул энэ нь бүрэн үнэн биш юм. Дельта тогтворжсон плутони нь хэдэн арван мянган атмосферийн харьцангуй бага даралттай үед альфа үе шат руу шилждэг. Дэлбэрэлтийн дэлбэрэлтийн үед үүсдэг хэдэн сая атмосферийн даралт нь ийм шахалтын үед үүсдэг бусад үзэгдлийн хамт энэ шилжилтийг хийдэг. Тиймээс дельта үе дэх плутони нь нягт альфа фазын үеийнхээс илүү нягтрал ихэсч, илүү их урвалд ордог.

Цөмийг хоёр хагас бөмбөрцөгөөс угсарч, анхандаа хоосон зайнд цутгаж, дараа нь карбонил никелийн агаар мандалд халуун шахаж боловсруулдаг. Плутони нь маш идэвхтэй металл бөгөөд үүнээс гадна амьдралд аюултай тул бөмбөрцөг бүрийг никель давхаргаар (эсвэл Гаджетын цөмд мэдээлснээр мөнгө) бүрсэн байдаг никель (эсвэл мөнгө) -тэй хамт металл дотор бүрхүүл үүсч, цөмд ашиглахад тохиромжгүй байдалд хүргэсэн. Болгоомжтой нунтаглаж, алтны давхаргыг давхрааснаар хагас бөмбөрцөгөөс үүссэн согогийг сэргээсэн. Гэсэн хэдий ч хагас бөмбөрцгийн хоорондох нимгэн алтлаг давхарга (ойролцоогоор 0.1 мм зузаантай) нь ямар ч тохиолдолд дизайны зайлшгүй хэсэг байсан бөгөөд энэ нь нейтрон үүсгэгчийг эрт идэвхжүүлж болох цочролын долгионыг хагас бөмбөрцгийн хооронд эрт нэвтрүүлэхээс сэргийлж байв.

Ураны орон сууц/нейтрон тусгал.
Плутонийн цэнэг нь 120 кг жинтэй, 23 см диаметртэй байгалийн уранаар хийсэн бүрхүүлээр хүрээлэгдсэн байдаг. Ураны зузаан нь нейтроныг хадгалах даалгавраар тодорхойлогддог тул нейтроны тоормозыг хангахад хэдэн см-ийн давхарга хангалттай. Зузаан бие (зузаан нь 10 см-ээс их) нь бүхэл бүтэн бүтцийн хувьд нейтроныг ихээхэн хэмжээгээр хадгалах боломжийг олгодог боловч хурдан, экспоненциал хөгжиж буй гинжин урвалд хамаарах "түр шингээх" нөлөө нь зузаан тусгал ашиглахын үр ашгийг бууруулдаг.

Бөмбөгний энергийн 20 орчим хувь нь ураны бүрхүүлийг хурдан задлах замаар ялгардаг. Гол болон бие нь нийлээд хамгийн бага дэд критик системийг бүрдүүлдэг. Дэлбэрэлтийн дэлбэрэлт нь угсралтыг хэвийн нягтралаасаа 2.5 дахин их хэмжээгээр шахах үед цөм нь ойролцоогоор 4-5 чухал массыг агуулж эхэлдэг.

"Түлхэгч"/нейтрон шингээгч.
Ураныг тойрсон 11.5 см зузаантай хөнгөн цагаан давхарга нь 120 кг жинтэй. "Түлхэгч" гэж нэрлэгддэг энэхүү бөмбөрцгийн гол зорилго нь тэсэлгээний фронтын ард үүсдэг даралтын хурдацтай бууралт болох Тейлорын долгионы нөлөөг багасгах явдал юм. Энэ долгион нь дэлбэрэлтийн үед ихсэх хандлагатай байдаг бөгөөд дэлбэрэлтийн фронт нэг цэгт ойртох тусам даралт улам бүр хурдан буурахад хүргэдэг. Тэсрэх бодис ("В" найрлага)/хөнгөн цагааны интерфэйс дээр үүссэн цочролын долгионы хэсэгчилсэн тусгал нь (нягтралын ялгаа: 1.65/2.71) хоёрдогч урд хэсгийг тэсрэх бодис руу илгээж, Тейлорын долгионыг дардаг. Энэ нь дамжуулагдсан долгионы даралтыг нэмэгдүүлж, голын төвд шахалтыг нэмэгдүүлдэг.

Хөнгөн цагааны "түлхэгч" нь мөн тодорхой хэмжээний борын агууламжтай байдаг. Бор нь өөрөө хэврэг металл бус бодис бөгөөд хэрэглэхэд хэцүү тул борын (35-50% бор) хэмээх боловсруулахад хялбар хөнгөн цагааны хайлш хэлбэрээр агуулагддаг байх магадлалтай. Бүрхүүл дэх нийт эзлэх хувь нь бага боловч бор нь нейтрон шингээгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд тэндээс зугтаж буй нейтронууд нь плутони-уран бүрдэлд буцаж орохоос сэргийлж, хөнгөн цагаан, тэсрэх бодисыг дулааны хурдаар удаашруулдаг.

Тэсрэх бодис ба тэсэлгээний систем.
Тэсрэх материалын хайрцаг нь тэсрэх бодис ихтэй давхарга юм. Энэ нь ойролцоогоор 47 см зузаантай, хамгийн багадаа 2500 кг жинтэй. Энэ систем нь 32 тэсрэх линз агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн 20 нь зургаан өнцөгт, 12 нь таван өнцөгт юм. Линзүүд хоорондоо хөл бөмбөг шиг холбогдсон бөгөөд ойролцоогоор 130 см диаметртэй бөмбөрцөг хэлбэртэй тэсрэх бодис үүсгэдэг. Тус бүр нь 3 хэсэгтэй: тэдгээрийн хоёр нь тэсэлгээний өндөр хурдтай тэсрэх бодисоор хийгдсэн, тэдгээрийн нэг нь бага тэсэлгээний хурдтай байдаг. Түргэн дэлбэрдэг тэсрэх бодисын хамгийн гадна хэсэгт тэсрэх хурд багатай тэсрэх бодисоор дүүрсэн конус хэлбэрийн завсар байна. Эдгээр хосолсон хэсгүүд нь төв рүү чиглэсэн дугуй хэлбэртэй, өсөн нэмэгдэж буй цочролын долгион үүсгэх чадвартай идэвхтэй линз үүсгэдэг. Хурдан дэлбэрдэг тэсрэх бодисын дотор тал нь хөнгөн цагаан бөмбөрцөгийг бараг бүрхэж, ойртож буй цохилтыг сайжруулдаг.

Линз нь нарийн цутгамал байсан тул тэсрэх бодисыг хэрэглэхийн өмнө хайлуулах шаардлагатай байв. Гол хурдан тэсрэх тэсрэх бодис нь "Б найрлага" байсан бөгөөд 60% гексаген (RDX) - маш хурдан дэлбэрэх боловч муу хайлдаг өндөр тэсрэх бодис, 39% TNT (TNT) - маш тэсрэх чадвартай, амархан хайлдаг тэсрэх бодис ба 1%. лав. "Удаан" тэсрэх бодис нь баратол байв - TNT ба барийн нитрат (TNT-ийн эзлэх хувь ихэвчлэн 25-33%), холбогч болгон 1% лав.

Линзний найрлага, нягтралыг нарийн хянаж, тогтмол хэвээр үлдээсэн. Линзний системийг маш хатуу хүлцэлд тохируулсан бөгөөд ингэснээр цочролын долгионы жигд бус байдлаас зайлсхийхийн тулд хэсгүүд нь 1 мм-ээс бага зайд багтах боловч линзний гадаргуугийн тэгш байдал нь тэдгээрийг хооронд нь холбохоос илүү чухал байв.

Тэслэгчийн цагийг маш нарийн тогтоохын тулд стандарт тэслэгч нь анхдагч/хоёрдогч тэсрэх бодисгүй, цахилгаанаар халдаг дамжуулагчтай байсан. Эдгээр дамжуулагчууд нь хүчирхэг конденсатораас хүлээн авсан гүйдлийн өсөлтөөс шууд ууршдаг нимгэн утаснууд юм. Тэслэгчийн тэсрэх бодисыг дэлбэлсэн. Конденсаторыг цэнэглэх, бүх детонаторын утсыг ууршуулах ажлыг бараг нэгэн зэрэг хийж болно - ялгаа нь +/- 10 наносекунд юм. Ийм системийн сул тал нь 32 тэслэгчийг нэгэн зэрэг галлах зориулалттай том батерей, өндөр хүчдэлийн тэжээлийн эх үүсвэр, хүчирхэг конденсатор (200 кг жинтэй X-Unit гэж нэрлэдэг) хэрэгцээ юм.

Бэлэн тэсрэх бүрхүүлийг дуралюминий орон сууцанд байрлуулна. Биеийн бүтэц нь 5 боловсруулсан дуралюминий цутгамалаас угсарсан төв бүс, дээд ба доод хагас бөмбөрцөгөөс бүрдсэн бүрхүүлээс бүрддэг.

Угсралтын эцсийн шат.
Бөмбөгний эцсийн загварт тусгай "таг" багтсан бөгөөд үүгээр дамжин хуваагдмал материалыг төгсгөлд нь байрлуулна. Цэнэглэгч нь плутонийн оруулгааас бусад тохиолдолд бүхэлд нь үйлдвэрлэж болно. Аюулгүй байдлын үүднээс угсралтыг практикт ашиглахаас өмнө шууд хийж дуусгана. Дуралюминий хагас бөмбөрцгийг тэсрэх линзний аль нэгний хамт арилгадаг. Нейтрон үүсгэгчийг плутонийн хагас бөмбөрцгийн хооронд суурилуулж, 40 кг жинтэй ураны цилиндр дотор суурилуулж, дараа нь энэ бүтцийг бүхэлд нь уран ойлгогч дотор байрлуулна. Линз нь байрандаа буцаж, детонаторыг холбож, таглааг дээд талд нь шургана.

Бяцхан хүүг бодвол хамгийн муу тохиолдолд ч гэсэн энэ нь аюултай байсан ч ашиглахад бэлэн тээвэрлэж, хадгалахад ноцтой эрсдэлтэй байсан. Ураны тусгал бүхий цөмийн чухал масс нь дельта фазын хувьд 7.5 кг плутони, альфа фазын хувьд ердөө 5.5 кг байна. Тэсрэх бөмбөгийг санамсаргүйгээр дэлбэлсэн нь өөхний 6.2 кг жинтэй цөмийг хэт эгзэгтэй альфа фаз руу шахахад хүргэж болзошгүй юм. Бөмбөг дэх тэсрэх цэнэгийн хэмжээнээс их хэмжээний дараалал) хэдэн зуун тонн TNT-тэй тэнцэх боловч гол аюул нь дэлбэрэлтийн үед нэвтэрч буй цацрагийн урсгал, гамма туяа, нейтрон нь үхэл эсвэл ноцтой өвчин үүсгэдэг. цочролын долгионы тархалтын бүс нь 250 м-ийн зайд 640 рем-ийн цацрагийн тунг 20 тонноор бага хэмжээгээр үүсгэх болно.

Аюулгүй байдлын үүднээс Тарган хүнийг тээвэрлэх нь хэзээ ч бүрэн угсарсан хэлбэрээр явагдаагүй; Угсарсан бөмбөг нь X-Unit-ийн батерей багатай тул удаан хугацаанд ажиллах боломжгүй байв.

Амьд плутонийн бөмбөгний тойм нь ган бүрхүүлд савласан туршилтын гаджетын загвараас бүрддэг бөгөөд ган эллипсоидын хоёр тал нь X-нэгж, батерей, гал хамгаалагч, цахилгаан хэрэгсэл дээр байрладаг. бүрхүүлийн урд тал.

Бяцхан хүүгийн нэгэн адил Тарган хүний ​​өндөр уулын гал хамгаалагч нь Атчис радарын зай хэмжигч систем юм (Арчис - түүний антеннуудыг Бяцхан хүүгийн гэрэл зургуудаас харж болно). Цэнэг газар дээрх шаардлагатай өндөрт (1850+-100 фут хүртэл тохируулсан) хүрэхэд тэсрэх дохио өгдөг. Нэмж дурдахад уг бөмбөг нь 7000 фут өндөрт дэлбэрэлтээс сэргийлдэг барометрийн мэдрэгчээр тоноглогдсон байна.

Плутонийн бөмбөг ашиглахтай тэмцэх.
Бүдүүн хүний ​​эцсийн чуулган арал дээр болов. Тиниан.

1945 оны 7-р сарын 26-нд санаачлагчтай плутонийн цөмийг С-54 онгоцоор Көртландын Агаарын цэргийн баазаас Тиниан руу илгээв.

Долдугаар сарын 28-нд цөм нь арал дээр ирдэг. Энэ өдөр гурван В-29 онгоц Урьдчилан угсарсан гурван бүдүүн хүний ​​хамт Көртландаас Тиниан руу хөдөлнө.

8-р сарын 2 - В-29 ирнэ. Дэлбэрэх огноог 8-р сарын 11 гэж тогтоосон бөгөөд бай нь Кокура дахь зэвсэглэл юм. Эхний бөмбөгний цөмийн бус хэсэг наймдугаар сарын 5 гэхэд бэлэн болсон.

8-р сарын 7-нд 11-ний нислэгт цаг агаарын таагүй нөхцөл байдлын урьдчилсан мэдээ ирж, нислэгийн огноог 8-р сарын 10, дараа нь 8-р сарын 9-нд шилжүүлэв. Огноо солигдож байгаа тул цэнэг угсрах ажлыг түргэтгэж байна.

8-ны өглөө тарган хүний ​​цугларалт дуусч, 22:00 гэхэд түүнийг "Блокийн машин"-д ачиж байна.

Наймдугаар сарын 9:
03:47 Онгоц Тинианаас хөөрч, бай нь Кокур Арсенал гэж тодорхойлогдлоо. Нисгэгч - Чарльз Суини.
10:44 Кокура руу ойртох цаг, гэхдээ үзэгдэх орчин муу нөхцөлд бай харагдахгүй байна. Агаарын довтолгооноос хамгаалах их бууны гал, Японы сөнөөгч онгоцууд биднийг хайлтаа зогсоож, өөр бай болох Нагасаки руу эргүүлэхэд хүргэв.
Хотын дээгүүр үүлний давхарга байсан - Кокурагийн дээгүүр яг л түлш л үлдсэн тул бөмбөгийг зориулалтын байгаас хэдэн милийн зайд үүлний эхний тохиромжтой цоорхой руу хаяжээ.
11:02 Хотын хилийн ойролцоо 503 м-ийн өндөрт дэлбэрэлт болж, 1987 оны хэмжилтээр 21 кт хүч чадалтай. Дэлбэрэлт хотын хүн ам ихтэй хэсгийн хил дээр болсон ч хохирогчдын тоо 70 мянга давсан байна. Мөн Мицубишигийн зэвсгийн үйлдвэрүүдийг устгасан байна.

Харамсалтай нь ихэвчлэн ашигтай шинэ бүтээлүүдийг муу зорилгоор ашигладаг. Энэ нь хуваагдлын гинжин урвалыг ашиглахад мөн хамаарна. Атомын зэвсгийн тархалтын эсрэг тэмцэл янз бүрийн түвшинд амжилттай үргэлжилж байна. Хамгийн том аюул бол авторитар дэглэмүүд, ялангуяа террористуудад атомын зэвсэг эзэмшсэн явдал юм. Атомын бөмбөгийн янз бүрийн төрлүүд, тэдгээрийн үйлдвэрлэлийн технологи тархах боломжтой холбоотой аюулыг авч үзье.

Уран-235 бөмбөг

Атомын бөмбөгийг U-235, Pu-239, U-233-аас хийж болно. Эдгээрээс зөвхөн U-235 нь байгальд байдаг. Пу-239 ба U-233 нь бусад изотопуудыг нейтроноор бөмбөгдөх замаар үүсдэг.
Атомын бөмбөг хийх хамгийн хялбар арга бол уранаас. Үүний тулд танд реактор хэрэггүй. Жишээлбэл, үүний тулд шаардлагатай хэмжээний байгалийн уран, хийн центрифугтэй байх шаардлагатай. Уран нь хийн төлөвт хувирдаг - ураны гексафторид UF 6, центрифугээр дамждаг. Тусгаарлалтын зэрэг нь каскад угсарсан бие даасан центрифугуудын тоогоор тодорхойлогддог. "Бага зэрэг" тэвчээр, танд зэвсгийн зэрэглэлийн уран байгаа (>90% 235 U). Плутонигүй ураны бөмбөг бүтээхийн тулд 15-20 кг орчим зэвсгийн чанартай уран хэрэгтэй.
Гэхдээ уран баяжуулах үйл явц зарчмын хувьд мэдэгдэж байгаа ч өндөр баяжуулсан ураныг хангалттай хэмжээгээр авахын тулд түүхий эд, ур чадвар, дэд бүтэц, их хэмжээний эрчим хүч шаардагддаг. Тиймээс алан хядагчид хүртэл өндөр баяжуулсан уран авах магадлал тун бага. Магадгүй тэд зүгээр л хулгайлахыг оролдох болно. Тиймээс зэвсгийн хэмжээнд хүрсэн ураны нөөцтэй орнууд агуулахдаа хатуу хяналт тавих ёстой. Зэвсгийн чанартай уран үйлдвэрлэх нь зөвхөн технологийн бааз хангалттай хөгжсөн орнуудад л хэрэгжих боломжтой.
Түүнчлэн баяжуулсан уранаар бөмбөг хийх ёстой. Хамгийн анхдагч атомын бөмбөг - гэж нэрлэгддэг"Их буу" төрлийн бөмбөг.

"Их буу" төрлийн бөмбөг
"Их буу" төрлийн бөмбөг нь дизайны хувьд энгийн. Үүний дотор U-235-ийн нэг "хэсэг" нь өөр нэг "хэсэг" болж хувирдаг бөгөөд үүний үр дүнд гинжин урвал үүсдэг Энэ төрлийн бөмбөг дэх өндөр баяжуулсан ураныг задалсан байна.

Плутони-239 бөмбөг

Плутони бол бүх реакторын дайвар бүтээгдэхүүн юм. Гэхдээ задрах материал болгон ашиглахын тулд өндөр түвшний хог хаягдлаас химийн цэвэршүүлсэн байх ёстой. Энэ бол тусгай мэдлэг, тоног төхөөрөмж шаарддаг үнэтэй бөгөөд аюултай процесс юм.

U-238-ыг дулааны нейтроноор бөмбөгдөхөд плутони нь цөмийн реакторт үүсдэг.

Пу-239 нь цөмийн зэвсэг үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг. Явах ба сарних хөндлөн огтлол, түүнчлэн задралын үеийн нейтронуудын тоо нь Пу-239-ийн хувьд U-235-аас их бөгөөд үүний дагуу бага чухал масстай, өөрөөр хэлбэл. Бие даасан задралын урвалыг хэрэгжүүлэхийн тулд плутони нь уранаас бага хэрэгтэй. Плутонийн атомын бөмбөг нь ихэвчлэн 3-5 кг Пу-239 шаарддаг.
Хагас задралын хугацаа харьцангуй богино байдаг (U-235-тай харьцуулахад) Пу-239 нь ялгаруулж буй цацрагийн улмаас мэдэгдэхүйц халдаг. Пу-239-ийн дулаан ялгаруулалт 1.92 Вт/кг байна. Ийнхүү сайн дулаалгатай плутони хэсэг нь өрөөний температураас хоёр цагийн дотор 100 o хүртэл халдаг. Энэ нь тэсрэх бөмбөг зохион бүтээхэд хүндрэл учруулдаг. Плутонийн физик шинж чанар нь буу хэлбэрийн бөмбөг нь хоёр ширхэг плутонийг хурдан нийлүүлж, чухал масс үүсгэх боломжгүй юм. Плутонийн хувьд илүү төвөгтэй схемийг ашиглах ёстой.

Дэлбэрэх бөмбөг
Дэлбэрэх төрлийн бөмбөгний төвд плутони, өндөр баяжуулсан уран эсвэл хоёулангийнх нь холимог байдаг. Плутонийн цөм рүү чиглэсэн дэлбэрэлтийг нэгэн зэрэг ажилладаг тусгай линзний системийг ашиглан гүйцэтгэдэг. Плутонийг хүчтэй, жигд шахдаг. Масс нь эгзэгтэй болдог. Гэсэн хэдий ч плутонийг эгзэгтэй масс хүртэл шахах нь гинжин урвал эхлэх баталгаа болохгүй. Энэ нь төхөөрөмжийн төвд байрлах нейтроны эх үүсвэрээс нейтрон авах шаардлагатай бөгөөд плутонийг шахах үед нэгэн зэрэг цацруулдаг.
Цацрагт түлшнээс гаргаж авсан плутони нь Пу-238, Пу-240, Пу-242-ын эзлэх хувь нэмэгдсэний улмаас реакторт дахин ашиглагдах нь зэвсгийн үйлдвэрлэлд улам бүр багасч байна.
Зэвсгийн чанартай плутонийн гол хортой хольц нь аяндаа задрах өндөр хурдтай тул Пу-240 юм. Энэ нь Пу-239-ээс 30,000 дахин их юм. Холимог дахь ердөө 1% Pu-240 нь маш олон нейтрон үүсгэдэг тул дэлбэрэлтийн системд дэлбэрэлт үүсэх боломжтой. Сүүлийнх нь их хэмжээгээр байгаа нь тодорхой шинж чанартай (нэрлэсэн хүч, урт хугацааны хадгалалтын аюулгүй байдал гэх мэт) найдвартай байлдааны хошуу зохион бүтээх ажлыг ихээхэн хүндрүүлдэг.
Зэвсгийн чанартай плутони нь задрах 239 Pu изотопын агууламж маш өндөр (90% -иас дээш), 240 Pu изотопын агууламж багатай (~5% хүртэл) тодорхойлогддог.
Атомын цахилгаан станцын цөмийн реакторын ашигласан түлшийг боловсруулах (дахин боловсруулах) явцад ялгардаг "иргэний" плутони нь 239 (60%) ба 240 (40%) изотопын дундаж агууламжаар тодорхойлогддог. Цөмийн цэнэгт хошуу үйлдвэрлэхэд "иргэний" плутонийг ашиглах нь зарчмын хувьд боломжтой юм.

Уран-233 бөмбөг

Уран бага боловч тори ихтэй орнуудад (жишээлбэл, Энэтхэг) задралын U-233 изотопыг урвалын гинжин хэлхээ ашиглан олж авах нь сонирхолтой юм.

Тэсрэх материалын хувьд 233 U нь бараг 239 Pu-тай адил үр дүнтэй байдаг. 233 U-ийн цэргийн хэрэглээний нөхцөл байдлыг улам хүндрүүлж байгаа нь 232 U хольц бөгөөд түүний охин бүтээгдэхүүн нь хүчтэй гамма эх үүсвэр бөгөөд түүнтэй ажиллахад хүндрэл учруулдаг.
Урвалын үр дүнд 232 U үүсдэг.