История создания ядерного оружия

  

Департамент образования города Москвы

Государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования города Москвы

«Московский городской педагогический университет»

 

ЮРИДИЧЕСКИЙ факультет

Гуманитарно – правовой колледж

 

 

Реферат

 

История создания ядерного оружия

 

 

Студента 2 курса

очной формы обучения,

полный срок обучения

Сапожников Дмитрий Дмитриевич

 

 

Научный руководитель

 Гореев Андрей Михайлович

 

 

 

 

 

 

Москва

2014 

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………...
2. Прорыв в ядерной физике………………………………………...
3. Ывув
4. Заключение………………………………………………………...
5. Список литературы………………………………………………..

 

ВВЕДЕНИЕ

Сменяют друг друга десятилетия, всё больше отдаляя человечество от того времени, когда  взрывы невиданной силы известили мир о создании ядерного оружия. Много событий произошло с тех пор. Глобальное противостояние двух мировых систем, гонка ядерных вооружений, балансирование на грани ядерной катастрофы, осознание бесперспективности наращивания гигантских ядерных арсеналов и постепенный поворот в сторону их ограничения, а затем и сокращения.

Ядерное оружие возникло в результате бурного развития фундаментальных исследований свойств материи, проникновения человека в тайны ядра атома. Его разработка базировалась на достижениях нейтронной физики, газодинамики, термодинамики и многих других наук. В свою очередь, оружейная тематика способствовала развитию этих наук и в мирном направлении – созданию атомной энергетики.

Объективно, к возможности создания ядерного оружия неотвратимо вел бурный научнотехнический прогресс, начавшийся с блестящих фундаментальных открытий физики XX века, ибо "ничто не может быть сильнее идей, время которых пришло" (В. Гюго). Вместе с тем, необходимо иметь в виду и то, что ядерное оружие возникло в результате сложного взаимодействия объективных и субъективных факторов глобального масштаба. Мощнейшим форсирующим фактором субъективного характера стала военно-политическая ситуация в 40-е годы, когда в странах антигитлеровской коалиции - США, СССР, Великобритании были предприняты решительные усилия по опережению Германии в создании ядерного оружия. В результате последующего развития ядерное оружие превратилось в исторически беспрецедентный военно-политический и военно-стратегический феномен, обеспечивающий национальную безопасность страны-обладателя и способный обесценить возможности любых других систем оружия.

Разработка отечественного ядерного оружия - это единственный и уникальный пример в истории создания средств вооруженной борьбы, когда главной целью является достижение условий, делающих по существу невозможным развязывание ядерной войны. И, наряду с этим, создание ядерного оружия – это наглядная демонстрация гигантских творческих сил нашего народа. Его создание связано с формированием и развитием новых разделов науки, отраслей промышленности, новых технологий, формированием коллективов выдающихся специалистов различного профиля. Практически в течение всей истории задачей советских (российских) разработчиков ядерного оружия являлось парирование различных вызовов США в попытках достижения превосходства над нашей страной. Наша страна входила в атомную эпоху в исключительно тяжелых условиях. Из-за тягот военного времени люди были напряжены до предела, промышленность и хозяйство европейской части страны разрушены, десятки миллионов наших соотечественников погибли в войне. И можно только поражаться и преклоняться перед тем, что было сделано нашими людьми в 1946 – 1949 гг. Этот период по напряжению, героизму, творческому взлету и самоотдаче не поддается описанию. Только сильный духом народ, отмечал Ю.Б. Харитон, мог сделать совершенно из ряда вон выходящее: полуголодная и только что вышедшая из опустошительной войны страна за считанные годы разработала и внедрила новейшие технологии, наладила производство урана, сверхчистого графита, плутония, тяжелой воды…Через четыре года после окончания войны Советский Союз ликвидировал монополию США на обладание атомной бомбой, через восемь лет создал и испытал водородную бомбу, через двенадцать лет запустил первый спутник Земли, а еще через четыре года впервые открыл человеку дорогу в космос.

Приложив гигантские усилия, Советский Союз в начале семидесятых годов прошлого столетия достиг примерного ядерного паритета с США. Система ядерных стратегических вооружений пришла в состояние стратегического равновесия – каждая из сторон обладала способностью к нанесению неприемлемого ущерба в ответном ударе. Успехи в решении этой задачи создавали и продолжают создавать основу для эффективной военной политики - политики сдерживания. 

В современном мире пока ни одно из ядерных государств не отказалось и на обозримую перспективу, вряд ли, откажется от  своего ядерного оружия. Ядерные государства ведут работы по модернизации ядерного арсенала и ядерно-оружейного комплекса в условиях действия Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний. Индия и Пакистан, проведя серию подземных испытаний в 1998 году, активно осуществляют свои ядерные программы. Израиль сохраняет ситуацию «ядерной двусмысленности», не отрицая и не подтверждая наличие у него ядерного оружия.  КНДР в 2006 г. объявила о проведении ядерных испытаний. Обострена ситуация вокруг ядерной программы Ирана. Так закончилось XX-е  и началось XXI-е столетие. 

Ядерное оружие Российской Федерации предназначено для предотвращения военных угроз стране, а в случае возникновения внешней агрессии - для ее решительного пресечения и защиты национальной безопасности и государственного суверенитета. Именно на этих принципах базируется позиция России в отношении роли и места ядерного оружия. 

 

Рис. 1 – Основные вехи создания и развития ядерного оружия в различных странах:

 

 

Прорыв в ядерной физике

Первые сигналы о том, что внутри атомов скрыты огромные запасы энергии, поступили как раз от того элемента, который впоследствии и подсказал способ ее извлечения. В самом конце XIX века Антуан Анри Беккерель, пытавшийся обнаружить рентгеновское излучение при флюоресценции солей урана, открыл явление радиоактивности – беккерелевы лучи. Открытие А. Беккереля заинтересовало многих: во Франции ими были, Мария и Пьер Кюри, Поль Виллар, в Англии – Эрнест Резерфорд и Фредерик Содди, в Германии и Австрии – Эгон Швейтлер, Стефен Майер, чуть позже – Отто Ган.

Но первыми до конца осознали, что попало им в руки, были все-таки Ф. Содди и Э. Резерфорд. И произошло это не позже 1902-1903 годов, потому что уже в 1903 году Ф. Содди написал: "Атомная энергия, по всей вероятности, обладает несравненно большей мощностью, чем молекулярная энергия, и сознание этого факта должно заставить нас рассматривать планету, на которой мы живем, как склад взрывчатых веществ, обладающих невероятной взрывной силой". Спустя пять лет Ф. Содди писал о возможности с помощью атомной энергии "превратить всю планету в цветущий сад".

К началу испытаний первой атомной бомбы в Соединенных Штатах был подготовлен к печати так называемый "Отчет Смита", который увидел свет в том же 1945 году, но уже после Хиросимы и Нагасаки и под названием "Официальный отчет о разработке атомной бомбы под наблюдением правительства США". Введение к этой книге начиналось с фразы о том, что эйнштейновское соотношение E=mc2 "выбрано в качестве руководящего принципа изложения" всего дальнейшего.

Да и сам Эйнштейн полагал, что это фундаментальное следствие теории относительности, разрабатываемой им в 1905 году, найдет экспериментальное подтверждение именно при изучении радиоактивных веществ.

В 1932 году Джеймс Чедвик, наконец, открывает нейтрон, предсказанный Э. Резерфордом, его учителем по Кембриджу. И едва исследователи получили в руки этот "эффективный инструмент", как открытия хлынули лавиной. 1

Дмитрий Дмитриевич Иваненко (СССР) и Вернер Гейзенберг (Германия) создают протонно-нейтронную модель атомного ядра. Ученики Э. Резерфорда Джон Кокрофт и Эрнест Уолтон расщепляют ядра лития протонами, ускоренными с помощью электростатического ускорителя. В США Гарольд Юри с сотрудниками открывают дейтерий, тяжелый протон водорода. Еще один американец, Карл Андерсон, открывает в космических лучах позитрон, положительно заряженный аналог электрона.

В 1933 году Патрик Блэкетт и Джузеппе Оккиалини подтверждают открытие Андерсона. Гилберт Льюис и Р. Макдональд в США открывают тяжелую воду. Сразу во Франции (Ирен и Фредерик Жолио-Кюри), в Англии (Блэкетт, Оккиалини и Чедвик), в США (Андерсон) и в Германии (Л. Мейтнер) обнаруживают рождение электронно-позитронных пар из жестких гамма квантов вблизи ядер достаточно тяжелых элементов.

В 1934 году Энрико Ферми, добавив гипотезу Вольфганга Паули о нейтрино (безмассовой нейтральной частице, вылетающей при бета-распаде) к протонно-нейтронной модели ядра, создает теорию бета-распада. Тот же Ферми публикует первые работы по облучению урана медленными нейтронами, где приходит к выводу, что ему удалось получить новые элементы номер 93 и 94 (их химическую идентификацию провести Ферми не удалось – не было достаточного количества для анализа).

Ирен и Фредерик Жолио-Кюри экспериментально открывают явление искусственной радиоактивности химических элементов.

Ида Ноддак (Германия) теоретически предсказывает возможность деления ядер урана.

Лео Сциллард в Англии высказывает мысль о цепной ядерной реакции при облучении бериллия нейтронами, что, как он считает, можно использовать для получения мощной взрывчатки нового типа.

Маркус Олифант, Пол Хартек и Эрнест Резерфорд открывают тритий, сверхтяжелый изотоп водорода.

Прорыв в ядерной физике за эти три года оказался таким значительным, что, уже в 1934 году физики имели все теоретические предпосылки для создания атомной бомбы – деление урана, цепной характер этого деления и, по сути, уже открытый плутоний.

Однако потребовалось еще несколько лет исследований физиков в содружестве с химиками, чтобы открыть феномен деления урана с помощью медленных нейтронов.

На этот раз вперед вышли немцы. Отто Ган и Фриц Штрассман уверенно фиксируют, что при бомбардировке атомов урана медленными нейтронами некоторые ядра расщепляются на две примерно равные части с высвобождением большого количества ядерной энергии.2 А теоретическое объяснение явлению дают Лизе Мейтнер и Отто Фриш, вынужденные эмигрировать из фашистской Германии в Швецию. Они же в очередной раз, но теперь не умозрительно, а строго доказательно, указывают на то, что деление ядер должно сопровождаться высвобождением огромного количества энергии, что Фриш подтверждает экспериментально.

С начала 1939 года новое явление изучают сразу в Англии, Франции, США и Советском Союзе. Нильс Бор и Джон Уилер в Соединенных Штатах и Яков Ильич Френкель в СССР предлагают теорию деления ядер, и почти сразу выясняется цепной характер деления (В. Цинн и Лео Сциллард (США), Яков Борисович Зельдович и Юлий Борисович Харитон (СССР)). Появляется понятие критической массы урана, при достижении которой начинается процесс деления (Френсис Перрен, Франция). Выясняется решающая роль изотопа урана-235 (актиноурана, как тогда говорили), составляющего в природной урановой смеси всего 0,71% (Нильс Бор). Открывают два трансурановых элемента, 93-й и 94-й – нептуний и плутоний (Эдвин Макмиллан, Филипп Абельсон, Гленн Сиборг, США), и устанавливают, что плутоний так же хорошо делится под действием нейтронов, как и уран-235 (Джозеф Кеннеди, Сиборг, Эмилио Сегре, Артур Валь, США).

Таким образом, окончательно стало известно все необходимое для извлечения атомной энергии. Позже Содди предлагал назвать эту энергию как полагается: "томной", то есть "делительной" (слово "атомная" означает как раз "неделимую"). Но неологизм Ф. Содди не привился.

 

 

 
Первые испытания ядерного оружия

 

К осени 1944 года, когда работы по созданию атомной бомбы подходили к завершению, в США был создан 509-й авиаполк “летающих крепостей” "Boeing B-29 Superfortress", командиром которого был назначен опытный летчик полковник Тиббетс. Полк приступил к регулярным длительным тренировочным полетам над океаном на высотах 10-13 тысяч метров.

10 мая 1945 года в “Пентагоне”  собрался комитет по выбору  целей для нанесения первых  ядерных ударов. Для победного  завершения Второй мировой войны  необходимо было разгромить Японию  – союзника гитлеровской Германии. Начало боевых действий было  назначено на 10 августа 1945 года. США  хотели продемонстрировать всему  миру, каким мощным оружием они  обладают, поэтому первыми целями  для ядерных ударов были выбраны  японские города (Хиросима, Нагасаки, Кокура, Ниигата), которые не должны  были подвергаться обычной бомбардировки  с воздуха американскими ВВС.3

В июле 1945 года американцы испытывают на полигоне в Аламогордо первую в мире плутониевую бомбу. Наступило время действовать .

Всю весну 1945 года на многие японские постоянно совершали налеты американские бомбардировщики Б-29. Эти самолеты были практически неуязвимы, они летали на недоступной для японских самолетов высоте. Например, в результате одного из таких рейдов погибло 125 тысяч жителей Токио, во время другого - 100 тысяч, 6 марта 1945 года Токио был окончательно превращен в руины. У американского руководства возникали опасения, что в результате последующих рейдов у них не останется цели для демонстрации их нового оружия. Поэтому, заранее отобранные 4 города - Хиросима, Кокура, Ниигата и Нагасаки - не подвергались бомбежкам.

5 августа в 5 часов 23 минуты 15 секунд была произведена первая  в истории атомная бомбардировка над городом Хиросима. Попадание было почти идеальным: бомба взорвалась в 200 метрах от цели. В это время суток во всех концах города маленькие печки, отапливаемые углем, были зажжены, поскольку многие были заняты приготовлением завтрака. Все эти печки были опрокинуты взрывной волной, что привело к возникновению многочисленных пожаров в местах, сильно удаленных от эпицентра. Предполагалось, что население укроется в убежищах, но этого не произошло по нескольким причинам: во-первых, не был дан сигнал тревоги, во-вторых, над Хиросимой уже и ранее пролетали группы самолетов, которые не сбрасывали бомбы.4