| Saksan ydinohjelma | |
|---|---|
| Osavaltio | |
| alkamispäivämäärä | 1939 |
| viimeinen käyttöpäivä | 1945 |
Saksan ydinohjelma (1939-1945) - ydinaseiden luomiseen tähtäävä työ , joka suoritettiin natsi-Saksassa .
Joulukuussa 1938 saksalaiset fyysikot Otto Hahn ja Fritz Strassmann suorittivat maailman ensimmäisen uraaniatomiytimen keinotekoisen fission .
24. huhtikuuta 1939 Saksan korkeimmat sotilasviranomaiset vastaanottivat Hampurin yliopiston professori Paul Harteckin ja hänen kollegansa tohtori W. Grothin allekirjoittaman kirjeen, joka osoitti perustavanlaatuisen mahdollisuuden luoda uudentyyppinen erittäin tehokas räjähde. Siinä todettiin, että "maa, joka ensimmäisenä onnistuu käytännössä hallitsemaan ydinfysiikan saavutukset, saavuttaa ehdottoman ylivertaisuuden muihin nähden." 29. huhtikuuta 1939 keisarillinen tiede-, koulutus- ja yleissivistävä ministeriö keskusteli Imperiumin tutkimusneuvoston fysiikan erityisosaston päällikön, valtioneuvoston professori Abraham Ezaun puolesta aiheesta "itse- ydinreaktion edistäminen", johon kutsuttiin muun muassa professori E. Schumann, III Valtakunnan maavoimien asetoimiston tutkimusosaston johtaja .
Harteckin ja Grothin kirje välitettiin fyysikko Kurt Diebnerille sotaviraston tiedeosastosta. Dibnerin vaatimuksesta aseosasto, odottamatta korkeimpien sotilasviranomaisten virallista päätöstä, vapautti Dibnerin kaikesta sivutyöstä ja käski häntä käsittelemään vain ydinfysiikkaa, luoden tätä varten erityisen osaston. Kesäkuussa 1939 Diebner järjesti Saksan ensimmäisen reaktorikokoonpanon rakentamisen Kummersdorfin testipaikalle Berliinin lähellä .
Vuonna 1939 Valtakunnan opetusministeriön ydinenergia-ongelmaa käsittelevä professori A. Esaun työryhmä aloitti uraanin viennin Saksasta kieltävän lain hyväksymisen. Belgialaiselta Union Miniereltä Belgian Kongosta ostettiin kiireellisesti suuria määriä uraanimalmia .
26. syyskuuta 1939 armeijan aseistustoimisto kutsui koolle ydinfysiikan alan asiantuntijoiden kokouksen [1] pohtimaan ydinaseiden luomista , johon osallistuivat Paul Harteck, Hans Geiger , Walter Bothe , Kurt Diebner sekä Karl . -Friedrich von Weizsäcker ja Werner Heisenberg [2] . Päätettiin luokitella kaikki uraaniongelmaan suoraan tai epäsuorasti liittyvät työt ja ohjelman toteuttaminen, nimeltään "Uranium Project" - ( saksa: Uranprojekt Kernwaffenprojekt ). Kokouksen osallistujat pitivät mahdollisena luoda ydinaseita 9-12 kuukaudessa.
Saksassa oli yhteensä 22 ydinprojektiin suoraan liittyvää tieteellistä organisaatiota, joista keskeisiä tehtäviä suorittivat:
Keisarillinen aseministeri Albert Speer vastasi kehityksestä , fyysikko Erich Schumann [2] tuli Heisenbergin, Otto Hahnin, Weizsackerin ja muiden ryhmän hallinnolliseksi johtajaksi .
Konserni " IG Farbenindustry " aloitti uraani-235 :n saamiseksi soveltuvan uraaniheksafluoridin tuotannon sekä puoliteollisen isotooppierotuslaitoksen rakentamisen. Se koostui kahdesta samankeskisestä putkesta, joista toinen (sisäinen) lämmitettiin ja toinen (ulompi) jäähdytettiin. Niiden väliin oli määrä syöttää kaasumaista uraaniheksafluoridia, ja samalla kevyempien isotooppien (uraani-235) täytyisi nousta nopeammin ja raskaampien ( uraani-238 ) hitaammin, mikä mahdollistaisi niiden erottamisen toisiaan (Clusius-Dickel-menetelmä) .
Samaan aikaan Werner Heisenberg aloitti teoreettisen työn ydinreaktorin suunnittelussa . Joulukuussa 1939 valmistuneessa raportissaan "Energian teknisen tuotannon mahdollisuus halkeamalla uraania" Heisenberg tuli seuraavaan johtopäätökseen: "Yleensä voidaan katsoa, että uraanin ja raskaan veden seoksella pallossa noin 60 cm säteellä 1000 kg raskasta vettä ja 1200 kg uraania), alkaa spontaani energian vapautuminen. Samaan aikaan Heisenberg laski parametrit toiselle reaktorille, jossa uraani ja raskas vesi eivät sekoittuneet, vaan olivat kerroksittain. Hänen mielestään "fissioprosessi jatkuisi pitkään", jos laitteisto koostuisi 4 cm paksuista ja pinta-alaltaan noin 1 m 2 uraanikerroksista, joiden välissä on noin 5 cm paksuisia raskaan veden kerroksia, ja toistettuaan kolme kertaa uraania ja raskasta vettä kerros, kerros puhdasta hiiltä (10-20 cm) ja koko reaktori ulkopuolelta tulee myös ympäröidä kerros puhdasta hiiltä.
Näiden laskelmien perusteella Auerge sai tilauksen valmistaa pieniä määriä uraania, kun taas norjalaisen Norsk Hydron oli määrä toimittaa raskasta vettä. Berliinin fysiikan instituutin pihalla aloitettiin Heisenbergin laskelmien vahvistamiseksi reaktorikokoonpanon rakentaminen.
5. tammikuuta 1940 tohtori Telypov Kaiser Wilhelm -seuran puolesta ja 17. tammikuuta 1940 kenraali Becker sotilasosaston puolesta allekirjoittivat sopimuksen fysiikan instituutin siirtämisestä armeijalle määräajaksi. sodasta.
Saksalaisen ydinprojektin ensimmäinen epäonnistuminen oli se, että Leverkuseniin asennettu Clusius-Dickel-isotooppierotuslaitos osoittautui toimimattomaksi, ja vuoden 1941 alussa tiedemiehet joutuivat myöntämään, että uraani-isotooppien erottaminen tällä menetelmällä oli mahdotonta. Tämän seurauksena saksalaiset tutkijat viettivät noin vuoden hedelmättömiin kokeisiin.
Saksalaiset fyysikot ovat kehittäneet ainakin viisi tapaa rikastaa uraania. On luonnollista, että niiden joukossa "inertiamenetelmää" pidettiin lupaavimpana - eli isotooppien erottamista erityisellä sentrifugilla . Uskotaan, että sentrifugointiprojektia ei toteutettu, koska sentrifugin rakentaneella tohtori Grothilla ei ollut kärsivällisyyttä ja rahaa työn loppuun saattamiseen. On myös mielipide, että Baron M. von Ardenne oli lähellä menestystä, jonka laboratoriossa rakennettiin "sähkömagneettinen erotin", joka ei ominaisuuksiltaan ollut huonompi kuin vastaava amerikkalainen laite. [3]
Vuoden 1940 lopulla Heisenberg suoritti kokeen luodakseen reaktorikokoonpanon laskelmiensa perusteella, mutta ne eivät saaneet aikaan ketjureaktiota, ja Heisenbergille ja hänen yhteistyökumppaneilleen kävi selväksi, että kokeen taustalla olevat teoreettiset laskelmat olivat virheellisiä.
On olemassa mielipide, että saksalaiset tiedemiehet eivät voineet suorittaa itseään ylläpitävää ydinreaktiota, koska Saksassa ei ollut tarpeeksi raskasta vettä neutronien hidastimena , kun taas saksalaiset eivät käyttäneet helpompaa grafiittia neutronien hidastimena. kuuluisan "Boten virheen" takia (professori Walter Bothe ) [4] . Mutta näin ei ole. Bothe ei tehnyt virhettä, vaan hänen tutkimansa grafiitti ei ollut tarpeeksi puhdasta, eivätkä projektin johtajat käsitelleet kysymystä puhtaamman grafiitin saamisen mahdollisuudesta. [5] [6] On myös olemassa mielipide, että puhtaasta grafiitista oli pulaa, jota vaadittiin ensisijaisesti ballistisen V-2- ohjuksen kaasuperäsimien valmistukseen [7] .
Elo-syyskuussa 1941 Leipzigissä tehdyissä koesarjassa W. Heisenberg, K. F. von Weizsacker ja R. Döpel saivat positiivisen tuloksen neutronien lisääntymisestä , mikä oli todiste uraanin massassa tapahtuvasta ketjureaktiosta, mutta tämä reaktio ei ole vielä ollut itseään ylläpitävä.
27. marraskuuta 1941 päivätyssä muistiinpanossa Heisenberg ehdotti, että kaikki uraaniprojektin työ jaetaan tarpeellisiin, tärkeisiin ja merkityksettömiin. Hän piti tarpeellisina vain sellaisia, jotka mahdollistavat vähintään yhden toimivan reaktorin rakentamisen mahdollisimman lyhyessä ajassa; tärkeitä ovat ne, jotka voivat parantaa reaktorin laatua; muut teokset Heisenberg luokiteltiin merkityksettömäksi.
Ensimmäinen saksalainen reaktori rakennettiin helmikuussa 1942, neljä kuukautta aikaisemmin kuin vastaavanlainen Fermi Chicagossa [ 8 ] . Se oli Leipzigin instituutin kokeellinen reaktori, jonka kehittivät professori Heisenberg ja Döpelit [8] .
"Uraanikone" (ns. reaktori [9] ) koostui kahdesta alumiinipuoliskosta, joiden sisällä oli 572 kg uraania jauheena ja 140 kg raskasta vettä. Vesisäiliön sisälle sijoitetun reaktorin massa oli lähes tonni. Uraanitäytteisen pallon sisään asetettiin neutroni-initiaattori tavanomaisen radium-beryllium-primaarisen neutronilähteen muodossa. Ladatusta reaktorista tulevan neutronivuon mittaukset osoittivat, että reaktorin pintaan saapui paljon enemmän neutroneja kuin niiden ensisijainen radium-beryllium-lähde säteili, joten R. Döpel lähetti Wehrmachtin aseosastolle viestin, että reaktori toimii [10] . "Uraanikone" räjähti syistä, jotka eivät ole täysin selviä 23. kesäkuuta 1942 ( historian ensimmäinen ydinonnettomuus ).
4. kesäkuuta 1942 valtakunnan ase- ja ammusministeri A. Speer kutsui koolle sotilasjohdon ja tutkijoiden kokouksen ydinongelmasta. Siinä Heisenberg sanoi, että tuotannon ja teknisten ongelmien ratkaisemisen tulisi kestää vähintään kaksi vuotta ja sitten sillä ehdolla, että kaikki tutkijoiden vaatimukset täyttyvät. Tämän seurauksena hankkeelle myönnettiin varoja, varat myönnettiin niukkoihin materiaaleihin, hyväksyttiin vähimmäisehdot Berliinin ydinreaktorin bunkkerin rakentamiselle, uraanimetallin tuotannolle ja isotooppien erotuslaitteiden toimittamiseen.
Helmikuussa 1943 Iso- Britanniasta lähetetyt norjalaiset sabotoijat onnistuivat tuhoamaan raskaan vesilaitoksen Norjassa .
Maaliskuussa 1943 maan johdon mielialan vuoksi aseistusosasto luopui uraaniprojektin työstä ja heidät siirrettiin Imperiumin tutkimusneuvostolle.
Tohtori Dibnerin ryhmä kehitti myös suunnitelman ydinräjähdyslaitteelle räjähdepallon muodossa, jonka sisällä oli uraanikuutioita [11] .
Dr. Trinks ei kehittänyt edes ydintä, vaan vetypommin . Tämä teos säilytettiin kuusisivuisessa dokumentaarisessa raportissa "Kokemuksia ydinreaktioiden käynnistämisestä räjähdysten avulla". Tri Trinks yritti lämmittää raskasta vetyä nopeasti puristamalla hopeapalloa tavanomaisella räjähteellä . Trinks toivoi, että tällä tavalla hän pystyisi luomaan ydinpommin. Trinks toisti useita yrityksiä käynnistää lämpöydinreaktioita raskaassa vedyssä, mutta ei löytänyt radioaktiivisen säteilyn vapautumista.
Tammikuussa 1944 Heisenberg sai valetut uraanilevyt suureen reaktorikokoonpanoon Berliinissä, jota varten rakennettiin erityinen bunkkeri. Viimeinen koe ketjureaktion tuottamiseksi suunniteltiin tammikuulle 1945, mutta tammikuun 31. päivänä kaikki laitteet purettiin hätäisesti ja lähetettiin Etelä-Saksaan.
Helmikuun lopussa 1945 B VIII -reaktori saapui Berliinistä Haigerlochin kylään . Reaktorissa oli sydän, joka koostui 664 uraanikuutiosta, joiden kokonaispaino oli 1525 kg ja jota ympäröi 10 tonnia painava grafiittineutronihidastin-heijastin. Maaliskuussa 1945 ytimeen kaadettiin vielä 1,5 tonnia raskasta vettä. 23. maaliskuuta 1945 professori Gerlach soitti Berliiniin ja ilmoitti reaktorin toimivan. Mutta ilo oli ennenaikaista - reaktori ei päässyt kriittiseen pisteeseen. Uudelleenlaskennan jälkeen kävi ilmi, että uraanin määrää oli lisättävä vielä 750 kg ja lisäksi lisättävä raskaan veden määrää, jonka varantoja ei enää ollut jäljellä. Kolmannen valtakunnan loppu lähestyi väistämättä, ja 23. huhtikuuta amerikkalaiset joukot saapuivat Haigerlochiin [12] .
Heinäkuun 3. päivänä 1945 ryhmä saksalaisia tiedemiehiä ja laitteita toimitettiin entiselle Farm Hallin tilalle Englantiin, jonne asennettiin salakuuntelulaitteet. 6. elokuuta 1945 Farm Hallin vanhempi upseeri, majuri Ritner, vahvisti atomipommin räjähdyksen Yhdysvaltojen tekemän Japanin maailman ensimmäisen atomipommituksen aikana. Tiedemiehet, jotka lannistuivat tapahtuneesta amerikkalaisesta atomiprojektista, kirjoittivat katsauksen sanomalehtijulkaisuista, jotka olivat heidän saatavillaan siihen mennessä [13] .
Viimeisimmissä lehdistötiedotteissa tehtiin useita epätarkkuuksia Saksassa väitetysti tehdyn atomipommin luomistyön kattamisessa. Tässä yhteydessä haluaisimme lyhyesti luonnehtia saksalaista uraaniongelmaa koskevaa työtä.
Kysymys kolmannen valtakunnan tutkijoiden mahdollisuudesta luoda atomipommi on avoin tähän päivään asti.
Vuosina 1939-1941 Natsi-Saksalla oli asianmukaiset olosuhteet atomiaseiden luomiselle: sillä oli tarvittava tuotantokapasiteetti kemian-, sähkö-, konepajateollisuudessa ja ei-rautametalliteollisuudessa sekä riittävät taloudelliset resurssit ja yleiskäyttöiset materiaalit. Tieteellinen potentiaali oli myös erittäin korkea, ja ydinfysiikan alalla oli tarvittavaa tietoa.
Usein väitetään, että atomipommia ei luotu natsi-Saksassa, koska totalitaarinen natsihallinto esti tieteellisen luovuuden kehittymistä, oli suvaitsematon juutalaista alkuperää olevia tiedemiehiä kohtaan, eli Saksassa olemassa oleva poliittinen järjestelmä esti atomin luomisen. pommi. On toinenkin näkemys, että maassa, joka itse asiassa seisoi ydinenergian keksimisen alkulähteillä ( Otto Hahn , Lisa Meitner , Max Born , Otto Frisch , Rudolf Peierls ) , oli tarpeeksi tutkijoita , jotka hyväksyivät natsihallinnon melko rauhallisesti ja jatkoi työtään menestyksekkäästi ja luovasti . Saksassa oli myös monien natsismia kieltäytyneiden tai juutalaisesta alkuperästä johtuvia vaikeuksia kokeneiden tiedemiesten lähdön jälkeen jäljellä monia tutkijoita, jotka eivät olleet yhtä kuuluisia ja hedelmällisiä kuin lähteneet, esimerkiksi Werner Heisenberg , Karl von Weizsacker , Walter . Bothe , Manfred von Ardenne ja monet muut.
On yleisesti hyväksyttyä, että useiden edellä mainittujen tutkijoiden työn alussa tekemien virheiden lisäksi projektia ei toteutettu onnistuneesti "raskasvesi" -polun valinnan vuoksi, joka ei ole optimaalinen nopean toiminnan kannalta. ydinaseiden luomiseen tarvittavan ydinketjureaktion saavuttaminen. Aika ei riittänyt tämän tekniikan toteuttamiseen, samoin kuin "grafiittipolulle", joka käynnistettiin vasta työn loppupuolella, ennen Valtakunnan sotilaallista tappiota.
Yleisesti uskotaan, että Valtakunnan johtajat (erityisesti Himmler , Göring , Keitel , Bormann ) jättivät huomiotta atomiongelman. Tämä päätellään toisinaan sen perusteella, etteivät he osallistuneet henkilökohtaisesti kyseisiin kokouksiin. Himmler, Goering tai muut valtakunnan johtajat eivät kuitenkaan osallistuneet rakettiohjelmaa koskeviin kokouksiin , mikä ei estänyt heitä olemasta tietoisia ongelmista. [14] Samaan aikaan tiedetään, että keskellä sotaa maan johtoa hallitsivat tunteet tarpeesta keskittää tieteelliset, teolliset ja taloudelliset resurssit vain sellaisiin hankkeisiin, jotka antavat nopeimman tuoton muodossaan. uudentyyppisten aseiden luomiseen. Tältä osin Uranium-hanke siirrettiin ensisijaisesta sotatieteestä siviilitieteeseen, mikä hidasti sen toteuttamista sekä maailman ensimmäisten ballististen V-2- ohjusten nopeaa käyttöönottoa taisteluun sekä mannertenvälisten A-9 -ohjusten luominen. ohjuksia Amerikka-projektissa /A-10 , Silbervogel - osittaiskiertoratapommittaja sekä useita muita projekteja.
Tiedetään myös, että saksalaiseen atomitutkimukseen käytettiin kaksisataa kertaa vähemmän rahaa ja niissä työskenteli puolitoista tuhatta kertaa vähemmän ihmisiä kuin amerikkalaisessa " Manhattan Projectissa ". [viisitoista]
Vuodesta 1945 lähtien, samanaikaisesti kun tappion Saksan alueelta on etsitty saksalaisia tutkijoita ja kaikkien erikoisalojen insinöörejä, jotka ainakin välillisesti liittyvät sotilaalliseen tutkimukseen ja tuotantoon, etsittiin ja viedään Neuvostoliiton alueelle parasta saksalaista ydinvoimaa. tiedemiehet aloittivat.
Osa Neuvostoliittoon vietyistä saksalaisista tiedemiehistä löydettiin sotavankileireiltä. Kaikkiaan ydintutkimukseen liittyviä henkilöitä tunnistettiin 1600, joista 111 fysiikan ja matemaattisten tieteiden tohtoria.
Löydetyistä saksalaisista ydinfyysikoista valittiin noin 300-400 asiantuntijaa vietäväksi Neuvostoliittoon. M. G. Pervukhin ja A. P. Zavenyagin kirjoittivat L. Berialle : "... 208 asiantuntijaa valittiin. Aiemmin instituutteihin A ja G sekä laboratorioon B lähetettyjen 89 sotavangin asiantuntijan lisäksi katsotaan mahdolliseksi lähettää lisäksi 190 henkilöä Neuvostoliiton sisäministeriön 9. osaston tiloihin, joista 93 instituutteihin A ja laboratorioihin. G henkilö; laboratoriossa "B" - 41 henkilöä; instituutissa "B" - 37 henkilöä; ryhmälle prof. Döpelle - 19 henkilöä ... "
Neuvostoliiton atomipommin parissa työskentelevien asiantuntijoiden joukossa oli sellaisia maailmantieteen huippuja kuten professori G. Hertz , professori M. Volmer , professori P. Döpel , professori H. Pose , professori M. von Ardenne , professori P. Thyssen , DR. M. Steenbeck , Dr. N. Riel ja monet muut.
Professori Gustav Hertz (Nobel-palkinnon voittaja) johti instituuttia koodilla "G" Sukhumissa ja käsitteli isotooppien erottelua kaasudiffuusiolla. Ardenne johtaa instituuttia koodilla "A" , joka harjoittaa isotooppien erottamista magneettisesti.
Professori H. Pose johti instituuttia koodilla "B" Obninskissa , joka harjoitti ydinreaktorien kehittämistä ja ydinprosessien yleistä teoriaa.
Professorit R. Döpel ja M. Volmer työskentelivät nykyään kuuluisassa "Plutonium Institute" NII-9: ssä . Doppel kehittää laitteita ydinräjähdysten kinetiikan mittaamiseen ja Vollmer suunnittelee laitoksen raskaan veden tuotantoa varten.
Dr. M. Steenbeck Institute "A":ssa, joka on suunniteltu Neuvostoliitossa sentrifugit uraani-isotooppien erottamiseen kaasusentrifugoinnilla. Sitä ennen hän harjoitti koko tietoisen elämänsä pääasiassa kaasupurkausfysiikkaa, plasmafysiikkaa. Sukhumissa hän joutui ensimmäistä kertaa käsittelemään isotooppien erotteluongelmaa. Epäonnistuneiden kondensaatiomenetelmän testausyritysten jälkeen hän kehitti yhdessä insinöörien Gernot Zippen ja Rudolf Schaeflerin kanssa Zippen alkuperäisen kaasusentrifugin uraanin isotooppien erottamiseen, jonka peruskaavio ja komponentit ovat edelleen käytössä kaikissa maissa. Professori P. Thyssen kehittää ja valmistaa kalvoja kaasudiffuusio-isotooppierotuslaitoksille, joita alettiin valmistaa hänen johdolla Elektrostalissa ja joita käytettiin menestyksekkäästi Novouralskin tehtaalla . Jo ensimmäisen Neuvostoliiton atomipommin räjähdyksen jälkeen monet saksalaiset atomitutkijat saivat Neuvostoliiton hallituksen korkeimmat palkinnot. Professori N. Riel sai Neuvostoliiton sosialistisen työn sankarin arvonimen. Monet saksalaiset asiantuntijat saivat Neuvostoliiton palkintoja tai suuria rahapalkintoja. Von Ardenne sai myös Neuvostoliiton valtionpalkinnon. Professori Rielin ohjauksessa Noginskissa kehitettiin teollisia teknologioita puhtaan uraanin tuottamiseksi. Tuon ajan asiakirjoissa sanotaan: "Nyt uraanin tuotanto tetrafluoridisuolan kautta [tohtori Riehlin menetelmän mukaan] lisääntyy nopeasti, ja tällä hetkellä päätehtaan työpajat ovat siirtymässä toimimaan täysin tämän menetelmän mukaisesti." [16]
Syyskuussa 2011 ilmestyi ensimmäistä kertaa venäjäksi kirja Nikolaus Riehlistä 1000 kappaleen levikkinä! Galina Kazachenkova. Snežinskin viranomaiset tarjosivat apua ja taloudellista tukea. Tämä kirja julkaisee aiemmin salaisia materiaaleja ja ensimmäistä kertaa venäjäksi Nikolaus Riehlin muistelmat "Kymmenen vuotta kultaisessa häkissä" (kääntäjä Nina Antonova).
| Ydinvoimaprojektit 1900-luvun puolivälissä | |
|---|---|
| |