Gadgetul

Gadgetul
Bomba numită „Gadgetul” a fost ridicată pe turela „Testului Trinității”
Descriere
Tip	Bombă atomică
În funcțiune	1945
Utilizator principal	Forțele Aeriene ale Armatei Statelor Unite
Performanţă
Exploziv	Plutoniu care conține 96% izotop 239
Angelo Todaro. Arma totală . Editura Italia, 1997. p. 105. Arhiva armelor nucleare .
zvonuri despre bombe pe Wikipedia

Gadgetul (în italiană „instrumentul”) a fost numele de cod al primei bombe atomice realizată și construită ca parte a proiectului Manhattan, care a fost apoi detonată cu succes în primul test nuclear din istorie. Acest dispozitiv a fost un prototip care avea să servească la testarea diferitelor tehnologii care vor fi folosite ulterior pentru construcția primelor arme nucleare. Spre deosebire de Little Boy , un mecanism special de „lentilă de implozie ” a fost dezvoltat pentru această bombă (al cărui nucleu era compus din două emisfere de plutoniu ) ^[1] .

Dezvoltare

Modelul „Gadgetului”.

Primele încercări de a dezvolta o armă cu focos nuclear datează din 1939, dar nu înainte de 1942 aceste studii s-ar putea materializa într-un singur program de dezvoltare sub controlul armatei SUA în cadrul proiectului Manhattan . Unele dintre cele mai prestigioase instituții din Statele Unite au fost implicate în acest proiect, deși dezvoltarea efectivă a sistemului de arme a avut loc la laboratoarele Los Alamos din nordul New Mexico . Cu toate acestea, datorită dimensiunii acestui proiect, o parte din cercetarea și producția materialului fisionabil a trebuit să fie efectuată la alte fabrici situate și în interiorul granițelor Statelor Unite. Astfel, de exemplu, îmbogățirea uraniului a fost efectuată la Oak Ridge din Tennessee, în timp ce producția de plutoniu a avut loc la Hanford în statul Washington , lângă Chicago, în Illinois și la prestigioasa Universitate din Berkeley din California .

În același timp, o parte din cercetători și-au concentrat activitatea pe dezvoltarea și cercetarea metodelor eficiente cu privire la modul de a reuși să obțină o reacție în lanț necontrolată, pentru a obține o explozie la fel de puternică și eficientă. Unele cercetări efectuate în anii precedenți au arătat, de fapt, că unii izotopi ai uraniului și plutoniului au fost capabili să dea naștere unei reacții în lanț capabile să se autosusțină, cu condiția să existe o cantitate suficientă de material fisibil menținut într-o stare supercritică suficient de mult timp. . ^[2] Cu toate acestea, au existat mai multe ordine de dificultate de depășit în găsirea materialului fisibil și proiectarea unei bombe. Uraniul apare în natură, dar numai izotopul rar 235 s-a dovedit a fi fisibil de către neutronii lenti (uraniul natural conține doar 0,7%). Dacă pe de o parte separarea uraniului-235 pornind de cea naturală a fost posibilă prin exploatarea tehnologiilor deja disponibile încă de la mijlocul anilor treizeci, o producție a cantităților necesare unei bombe ar fi fost deosebit de costisitoare din punctul de vedere al resursele necesare. Mai mult, la acel moment erau cunoscute cel puțin trei procese de separare, dar nu era clar care ar fi cel mai economic și mai eficient atunci când se aplica pe scară largă.

În schimb, producția de plutoniu-239 a necesitat tehnologii complet noi. Plutoniul este un element transuranic aproape inexistent în natură, dar ar fi putut fi produs într-un reactor nuclear prin iradierea uraniului natural cu neutroni. Prin urmare, producția sa la scară industrială părea mai promițătoare. Pe de altă parte, construcția primului reactor nuclear în 1942, condusă sub supravegherea lui Enrico Fermi , nu numai că a demonstrat posibilitatea desfășurării unui proces controlat de fisiune nucleară, ci și fezabilitatea unei astfel de centrale. În consecință, oamenii de știință și liderii militari au luat în considerare dezvoltarea și realizarea a două tipuri de arme nucleare în același timp, unul cu un miez de uraniu 235 și unul de plutoniu.

Bomba de plutoniu

O sferă de plutoniu similară cu cea folosită pentru „The Gadget”.

În mod similar cu ceea ce s-a făcut pentru bomba care conține uraniu, sa crezut inițial să dezvolte o bombă cu o metodă de aprindere de tip „balistic” sau „tun”, numită și „ tip pistol ” numit „ Om subțire ”. Cu toate acestea, dezvoltarea sa a fost întreruptă când, în 1943, Emilio Segrè a descoperit că, în timp ce primele cantități de plutoniu produse de ciclotronul Berkeley erau compuse din izotopul suficient de pur 239, reactorul nuclear al centralei Hanford a produs plutoniu-239 conținând impurități de plutoniu. - 240. Prezența plutoniului-240 amestecat cu plutoniul-239 ar fi făcut o bombă „de tun” foarte instabilă și periculoasă, deoarece rata de fisiune spontană a materialului nuclear ar fi fost prea mare. Prin urmare, calculele au arătat că bomba va exploda devreme și cu o ineficiență mare, dezvoltând o fracțiune din energia pe care ar fi trebuit să o elibereze în explozie. În același timp, posibilitatea separării celor doi izotopi de plutoniu cu un proces de difuzie gazoasă similar cu cel folosit pentru îmbogățirea uraniului la Laboratorul Național Oak Ridge din Tennessee a fost respinsă ca fiind prea costisitoare.

Prin urmare, s-a decis proiectarea unei bombe în care plutoniul să atingă masa critică printr-o implozie. În consecință, proiectarea unui mecanism de implozie a fost în centrul eforturilor fizicienilor din Laboratorul Național Los Alamos, în timp ce tehnicile dezvoltate parțial de Glenn Seaborg au fost utilizate pentru producerea și purificarea plutoniului la uzina Hanford.

Bomba

Focosul armei era compus din așa-numitul „Christy Gadget”, adică adevăratul dispozitiv nuclear, compus din două emisfere de plutoniu de aproximativ zece centimetri în diametru formate din puțin sub opt kilograme de plutoniu conținând 96% izotopi de plutoniu-239. La rândul său, această sferă a fost înconjurată de o coajă de uraniu-238 și de aproximativ 2 250 de kilograme de explozivi convenționali de două tipuri diferite, unul detonant lent și unul detonant rapid, pentru a forma o lentilă explozivă , capabilă să producă o creștere a densității de nucleul perfect simetric, astfel încât să îl facă egal cu cinci mase critice ^[3] . În cele din urmă, numărul total de detonatoare de sârmă explozive plasate pe suprafața sa exterioară a fost de treizeci și doi.

Secțiunea „Christy Gadget”.

Imaginea prezintă o secțiune din „Christy Gadget” ale cărei elemente sunt, de la exterior la interior:

Carcasă durală cu un diametru de 140 de centimetri;
detonator cu sârmă care explodează ;
Compoziția B explozivă rapidă, compusă din RDX pentru 59,5%, TNT pentru 38,5% și parafină pentru 1%;
exploziv lent ( Baratol );
exploziv rapid, amplificator;
"transportor" din aluminiu - bor : absoarbe neutronii externi și transmite unda de șoc;
acoperire cu uraniu care reflectă neutronii și îndeplinește o funcție de izolare inerțială pentru a îmbunătăți eficiența bombei, reducând materialul fisibil necesar;
nucleul (sau miezul) din material fissil compus din 96% de izotopul plutoniu -239 și 1% de izotopul plutoniu -240, restul de 3% constând dintr-un aliaj de galiu care acționează ca un „lipici”;
spațiu umplut cu aer;
inițiatorul modular de neutroni compus din beriliu și poloniu -210, care acționează ca sursă de neutroni.

Testul Trinității

Faza inițială a exploziei atomice a testului Trinity .

Având în vedere mecanismul de declanșare complex al acestui tip de bombă, datorită necesității unei sincronizări ridicate a detonațiilor explozivilor convenționali, sa considerat necesar să se efectueze un test înainte de a fi folosit în scopuri de război. Numele de cod „Trinitate” (în italiană „ Trinitate ”) a fost deci ales pentru prima detonație nucleară din istorie.

În martie 1944, planificarea testului a fost atribuită profesorului Kenneth Bainbridge , lector la Universitatea Harvard . Bainbridge, împreună cu George Kistiakowsky , a fost responsabil pentru identificarea unui loc adecvat pentru a efectua un test considerat a fi cu risc ridicat care ar putea garanta atât un nivel ridicat de secretizare, cât și marjele de siguranță necesare pentru a efectua o detonare de mare putere. După o analiză atentă și după ce a exclus Insula San Nicolas , Insula Padre și Valea San Luis ca posibile locuri de testare, alegerea locului a căzut pe o zonă la nord de gama de rachete White Sands , o bază militară lângă Alamogordo din New Mexico . ^[4] Locația exactă ( 33 ° 40'30 "N 106 ° 28'30" W / N ° 33.675 33.675 106 475 ° W; -106.475 ) este situat în deșert Jornada del Muerto , la 56 de kilometri sud - est de orașul Socorro , între Carrizozo și extravilanul din San Antonio .

„Gadgetul” a fost apoi detonat la 5:29:45 (ora locală) pe 16 iulie 1945 în prezența majorității oamenilor de știință și a personalului militar implicat. Evenimentul a fost observat dintr-o tabără de bază situată la șaisprezece kilometri sud-est de turnul de testare. Bomba a explodat conform previziunilor, cu o putere de 19-21 kilotone și un randament de două până la patru ori mai mare decât se aștepta inițial. Pe locul testului, în urma exploziei, s-a format un reziduu sticlos căruia, odată găsit, i s-a dat numele de „ trinitit ” (cunoscut și sub denumirea de „sticlă Alamogordo” sau „atomit”). Testul Trinității este considerat în unanimitate ca momentul în care „ geniul a ieșit din sticlă ”, începând astfel era armelor nucleare .

Rezultatele testului

În centru de la stânga la dreapta, generalul Leslie R. Groves și Robert Oppenheimer inspectează rămășițele unui soclu pe care se sprijina turnul cu The Gadget la câteva săptămâni după test.

Raportul oficial al testului Trinității a fost întocmit de generalul Farrell, care a raportat că explozia a provocat o strălucire comparabilă cu o fracțiune din lumina emisă de soare la prânz. ^[5] În ciuda secretului testului, unii oameni au devenit accidental martori ai acestei explozii. De exemplu, a doua zi, ziarele locale din New Mexico au raportat că un gardian de gardă aflat la aproximativ 240 km de locul exploziei ar fi văzut un fulger intens de lumină la distanță urmat de o explozie puternică recunoscută de vuietul puternic în timp ce la orizont se ridica un nor negru. Tot în acea dimineață, John R. Lugo, un pilot de marină care zboară de la Albuquerque la coasta de vest a Statelor Unite, a informat de asemenea controlul traficului aerian că tocmai a văzut o explozie uriașă în sud. ^[6] Deși controlul traficului aerian nu l-a informat despre testul în curs, i s-a ordonat să nu se îndrepte spre sud. În urma acestor și a altor observații ale exploziei, baza aeriană Alamogordo a decis să emită o declarație de presă în care populația a fost informată că cauza acestei explozii se datora unui accident într-un depozit de arme, în cursul căruia, totuși, nu existau decese sau răni. Secretul proiectului Manhattan a interzis diseminarea informațiilor despre dezvoltarea acestui sistem de arme, cel puțin până când arma a fost lansată pentru prima dată într-un teatru de război.

Rezultatele testului au fost comunicate în sfârșit și președintelui Truman pe 16 iulie. La acea vreme, Truman era la Conferința de la Potsdam . Pentru a preveni scurgerea informațiilor, el a fost informat folosind un mesaj codat care scria: „A funcționat în această dimineață. Diagnosticul nu este complet, dar rezultatele par satisfăcătoare și depășesc deja așteptările ... Dr. Groves mulțumit” . Apar satisfăcătoare și, în orice caz, peste așteptări. Dr. Groves mulțumit). Informațiile despre testul Trinity au fost în cele din urmă făcute publice numai după bombardarea Hiroshima prin așa-numitul Raport Smyth, care a dezvăluit câteva informații despre test. Prima imagine a detonării a fost publicată în schimb de Universitatea Princeton într-o publicație care conținea o fotografie a sferei de foc pe care explozia o generase.

Site-ul de astăzi

Trinity Site Marker istoric

În 1952 , locul exploziei a fost decontaminat prin îndepărtarea nisipului vitrificat, cunoscut și sub numele de trinitit, care s-a format ca urmare a temperaturii ridicate cauzate de explozia de pe suprafața solului. ^[7] La 21 decembrie 1965, situl a fost declarat reper istoric național , plasând astfel situl sub protecție. ^[8] Complexul protejat include tabăra de bază unde au fost adăpostiți oamenii de știință, punctul zero și McDonald Ranch House unde a fost asamblat focosul. Unul dintre buncarurile construite pentru instrumentație este, de asemenea, vizibil.

Primii 650 de vizitatori au avut ocazia să viziteze site-ul în 1953 și de atunci site-ul se deschide publicului de două ori pe an, prima sâmbătă din aprilie și prima sâmbătă din octombrie. Nivelul de radiație din zonă, după mai mult de șaizeci de ani, este mai mare decât în mod normal, chiar dacă doza la care sunt expuși vizitatorii în timpul unei vizite de o oră este de aproximativ jumătate din doza zilnică de radiație la care este expusă o persoană adultă peste cursul unei zile. ^[9] Punctul exact al exploziei este marcat de un monument de rocă vulcanică înaltă de 3,65 metri.

Notă

^ Evaluare tehnică ISIS: stocul de uraniu de tip armă din Pakistan
^ The Manhattan Project / Making the Atomic Bomb ( PDF ), în osti.gov , 1999. Accesat la 24 ianuarie 2008 .
^ Angelo Todaro. Arma totală . Editura Italia, 1997. p. 105.
^ Trinity Atomic Web Site , la cddc.vt.edu , Walker, Gregory. Adus la 20 august 2010 (arhivat din original la 20 aprilie 2010) .
^ Cronologie privind decizia de a bombarda Hiroshima și Nagasaki , pe nuclearfiles.org .
^ Testul Trinității: Martori oculari Depus la 18 octombrie 2005 în Internet Archive .
^ PP Parekh, TM Semkow, MA Torres, DK Haines, JM Cooper, PM Rosenberg și ME Kitto, Radioactivity in Trinitite șase decenii mai târziu , în Journal of Environmental Radioactivity , vol. 85, nr. 1, 2006, pp. 103-120, DOI : 10.1016 / j.jenvrad.2005.01.017 , PMID 16102878 .
^ Trinity Site , în National Historic Landmarks , National Park Service. Adus la 28 ianuarie 2008 (arhivat din original la 15 februarie 2008) .
^ Brian Greene (2003), Nova: Universul elegant: visul lui Einstein . Transcriere PBS Nova În ceea ce privește radiațiile reziduale.