| německý jaderný program | |
|---|---|
| Stát | |
| datum začátku | 1939 |
| Datum spotřeby | 1945 |
Německý jaderný program (1939-1945) - práce zaměřené na vytvoření jaderných zbraní , které byly prováděny v nacistickém Německu .
V prosinci 1938 němečtí fyzici Otto Hahn a Fritz Strassmann provedli první umělé štěpení jádra atomu uranu na světě .
24. dubna 1939 obdržely nejvyšší vojenské orgány Německa dopis podepsaný profesorem Paulem Harteckem z univerzity v Hamburku a jeho kolegou Dr. W. Grothem, který naznačoval zásadní možnost vytvoření nového typu vysoce účinné trhaviny. Konstatovalo, že „země, které se jako první podaří prakticky zvládnout výdobytky jaderné fyziky, získá absolutní převahu nad ostatními“. Dne 29. dubna 1939 uspořádalo říšské ministerstvo pro vědu, vyučování a veřejné školství z pověření přednosty zvláštního oddělení fyziky Říšské výzkumné rady - státního rady profesora Abrahama Ezaua diskusi na téma „sebe- šíření jaderné reakce“, ke kterému byl přizván mimo jiné profesor E. Schumann, vedoucí výzkumného oddělení Úřadu pro vyzbrojování pozemních sil III. říše .
Harteckův a Grothův dopis byl předán fyzikovi Kurtu Diebnerovi z vědeckého oddělení Ordnance Office. Na Dibnerovo naléhání, zbrojní oddělení, aniž by čekalo na oficiální rozhodnutí nejvyšších vojenských úřadů, propustilo Dibnera ze všech vedlejších prací a nařídilo mu, aby se zabýval pouze jadernou fyzikou, a vytvořilo pro to zvláštní oddělení. V červnu 1939 zorganizoval Diebner stavbu prvního německého reaktoru na zkušebním místě v Kummersdorfu poblíž Berlína .
V roce 1939 iniciovala pracovní skupina profesora A. Esaua k problému jaderné energetiky při říšském ministerstvu školství přijetí zákona o zákazu vývozu uranu z Německa. Velké množství uranové rudy bylo naléhavě zakoupeno od belgické firmy Union Miniere v Belgickém Kongu .
Dne 26. září 1939 svolal Armádní úřad pro vyzbrojování poradu specialistů v oblasti jaderné fyziky [1] , aby zvážili, jak vytvořit jaderné zbraně , na které se podíleli Paul Harteck, Hans Geiger , Walter Bothe , Kurt Diebner a také Karl -Friedrich von Weizsäcker a Werner Heisenberg [2] . Bylo rozhodnuto klasifikovat všechny práce přímo či nepřímo související s problémem uranu a implementací programu, nazvaného "Uranium Project" - ( německy: Uranprojekt Kernwaffenprojekt ). Účastníci setkání považovali za možné vytvořit jaderné zbraně za 9-12 měsíců.
Celkem bylo v Německu 22 vědeckých organizací přímo souvisejících s jaderným projektem, mezi nimiž klíčové funkce plnily:
Vývoj měl na starosti říšský ministr vyzbrojování Albert Speer , správním šéfem skupiny Heisenberg, Otto Hahn, Weizsacker a další se stal fyzik Erich Schumann [2] .
Koncern „ IG Farbenindustry “ zahájil výrobu hexafluoridu uranu , vhodného pro získávání uranu-235 , a také výstavbu poloprůmyslového závodu na separaci izotopů. Skládal se ze dvou soustředných trubek, z nichž jedna (vnitřní) byla vyhřívaná a druhá (vnější) byla chlazena. Mezi nimi měl být dodáván plynný hexafluorid uranu a zároveň by lehčí izotopy (uran-235) musely stoupat rychleji a těžší ( uran-238 ) pomaleji, což by umožnilo jejich oddělení od navzájem (Clusius-Dickelova metoda) .
Ve stejné době Werner Heisenberg zahájil teoretické práce na návrhu jaderného reaktoru . Ve své zprávě „Možnost technické výroby energie štěpením uranu“, dokončené v prosinci 1939, Heisenberg dospěl k následujícímu závěru: „Obecně lze mít za to, že se směsí uranu a těžké vody v kouli s poloměrem cca 60 cm 1000 kg těžké vody a 1200 kg uranu), začne samovolné uvolňování energie. Heisenberg zároveň spočítal parametry dalšího reaktoru, ve kterém se uran a těžká voda nemísily, ale byly uspořádány ve vrstvách. Podle jeho názoru by "proces štěpení byl zachován po dlouhou dobu", pokud by se instalace skládala z vrstev uranu o tloušťce 4 cm a ploše asi 1 m 2 , prokládané vrstvami těžké vody o tloušťce asi 5 cm a po zopakování vrstvy uranu a těžké vody třikrát, vrstva čistého uhlíku (10-20 cm) a celý reaktor venku musí být také obklopen vrstvou čistého uhlíku.
Na základě těchto výpočtů obdržel Auerge zakázku na výrobu malého množství uranu, zatímco norská společnost Norsk Hydro měla dodávat těžkou vodu. Na nádvoří Fyzikálního institutu v Berlíně, aby se potvrdily Heisenbergovy výpočty, začala stavba reaktorové sestavy.
Dne 5. ledna 1940 podepsal Dr. Telypov jménem Společnosti císaře Viléma a 17. ledna 1940 generál Becker jménem Ordnance Department dohodu o převodu Fyzikálního ústavu armádě na dobu trvání války.
Prvním neúspěchem německého jaderného projektu bylo, že zařízení na separaci izotopů Clusius-Dickel, namontované v Leverkusenu , se ukázalo být nefunkční a na začátku roku 1941 byli vědci nuceni přiznat, že separace izotopů uranu touto metodou byla nemožná. V důsledku toho němečtí vědci strávili asi rok neplodnými experimenty.
Němečtí fyzici vyvinuli nejméně pět způsobů, jak obohacovat uran. Je přirozené, že mezi nimi byla za nejslibnější považována „inerciální metoda“ - tedy separace izotopů pomocí speciální odstředivky . Předpokládá se, že projekt centrifugace nebyl proveden, protože Dr. Groth, který centrifugu postavil, neměl trpělivost a peníze na dokončení práce. Existuje také názor, že blízko úspěchu byl baron M. von Ardenne, v jehož laboratoři byl postaven „elektromagnetický separátor“, který ve svých vlastnostech nebyl horší než podobné americké zařízení. [3]
Na konci roku 1940 provedl Heisenberg experiment s cílem vytvořit reaktorovou sestavu založenou na jeho výpočtech, ale nepodařilo se jim způsobit řetězovou reakci a Heisenbergovi a jeho spolupracovníkům bylo jasné, že teoretické výpočty, na nichž byl experiment založen, byly nesprávné.
Existuje názor, že němečtí vědci nemohli provést samoudržující jadernou reakci kvůli skutečnosti, že v Německu nebylo dostatek těžké vody jako materiálu moderátoru neutronů , zatímco Němci nepoužívali jako moderátor neutronů dostupnější grafit . kvůli slavné "Boteově chybě" (profesor Walter Bothe ) [4] . Ale není tomu tak. Bothe se nemýlil, jen grafit, který zkoumal, nebyl dostatečně čistý a vedoucí projektu se nezabývali otázkou zkoumání možnosti získat čistší grafit. [5] [6] Existuje také názor, že byl nedostatek čistého grafitu, který byl požadován přednostně pro výrobu plynových kormidel balistické střely V-2 [7] .
V sérii experimentů provedených v srpnu - září 1941 v Lipsku dosáhli W. Heisenberg, K. F. von Weizsacker a R. Döpel pozitivního výsledku násobení neutronů , což sloužilo jako důkaz řetězové reakce probíhající v mase uranu, ale tato reakce dosud nebyla samospasitelná.
V poznámce z 27. listopadu 1941 Heisenberg navrhl, aby byly všechny práce na uranovém projektu rozděleny na nutné, důležité a nedůležité. Za nutné považoval pouze ty, které umožňují postavit alespoň jeden fungující reaktor v co nejkratším čase; důležité jsou ty, které mohou zlepšit kvalitu reaktoru; ostatní díla Heisenberg zařadil jako nedůležité.
První německý reaktor byl postaven v únoru 1942, o čtyři měsíce dříve než podobný vývoj Fermiho v Chicagu [8] . Jednalo se o experimentální reaktor v Lipském institutu vyvinutý profesorem Heisenbergem a Döpelovými [8] .
„Uranový stroj“ (tzv. reaktor [9] ) se skládal ze dvou hliníkových polokoulí, uvnitř bylo 572 kg uranu ve formě prášku a 140 kg těžké vody. Hmotnost reaktoru umístěného uvnitř vodní nádrže se blížila jedné tuně. Uvnitř koule s uranovou náplní byl umístěn neutronový iniciátor v podobě klasického radia-berylliového primárního zdroje neutronů. Měření toku neutronů ze zatíženého reaktoru ukázala, že na povrch reaktoru se dostalo mnohem více neutronů, než jejich primární radium-berylliový zdroj emitoval, a tak R. Döpel poslal do zbrojního oddělení Wehrmachtu zprávu, že reaktor funguje [10] . „Uranový stroj“ explodoval z ne zcela jasných důvodů 23. června 1942 ( první jaderná havárie v historii ).
Dne 4. června 1942 svolal říšský ministr vyzbrojování a střeliva A. Speer poradu vojenského vedení a vědců k jadernému problému. Heisenberg na něm řekl, že řešení výrobních a technických problémů by mělo trvat minimálně dva roky, a to za podmínky, že bude splněn každý požadavek vědců. V důsledku toho byly na projekt vyčleněny finanční prostředky, přiděleny prostředky na nedostatkové materiály, byly schváleny minimální podmínky pro stavbu bunkru pro jaderný reaktor v Berlíně, výrobu kovového uranu a dodávku zařízení pro separaci izotopů.
V únoru 1943 se norským sabotérům vyslaným z Velké Británie podařilo zničit těžkou vodní elektrárnu v Norsku .
V březnu 1943 kvůli náladě vedení země opustilo Ředitelství pro vyzbrojování práce na Uranovém projektu a byli převedeni do Imperiální výzkumné rady.
Skupina Dr. Dibnera také vyvinula schéma jaderného výbušného zařízení ve formě koule výbušniny, uvnitř které byly kostky uranu [11] .
Dr. Trinks nevyvinul ani jadernou, ale vodíkovou bombu . Toto dílo se zachovalo v šestistránkové dokumentární zprávě „Zkušenosti se spouštěním jaderných reakcí za pomoci výbuchů“. Dr. Trinks se pokusil rychle zahřát těžký vodík stlačováním stříbrné koule konvenční výbušninou . Trinks doufal, že se mu tímto způsobem podaří vytvořit jadernou bombu. Trinks zopakoval několik pokusů o zahájení termonukleárních reakcí v těžkém vodíku, ale nezjistil žádné uvolnění radioaktivního záření.
V lednu 1944 obdržel Heisenberg lité uranové desky pro velkou reaktorovou sestavu v Berlíně, pro kterou se stavěl speciální bunkr. Poslední experiment k vyvolání řetězové reakce byl naplánován na leden 1945, ale 31. ledna bylo veškeré zařízení narychlo demontováno a odesláno do jižního Německa.
Koncem února 1945 dorazil z Berlína do obce Haigerloch reaktor B VIII . Reaktor měl jádro tvořené 664 uranovými kostkami o celkové hmotnosti 1525 kg, obklopené grafitovým neutronovým moderátorem-reflektorem o hmotnosti 10 tun. V březnu 1945 bylo do aktivní zóny nalito dalších 1,5 tuny těžké vody. 23. března 1945 zavolal profesor Gerlach do Berlína a oznámil, že reaktor funguje. Ale radost byla předčasná - reaktoru se nepodařilo dosáhnout kritického bodu. Po přepočtech se ukázalo, že je potřeba navýšit množství uranu o dalších 750 kg a navíc zvýšit množství těžké vody, jejíž zásoby již nezbyly. Konec Třetí říše se neúprosně blížil a 23. dubna americké jednotky vstoupily do Haigerlochu [12] .
3. července 1945 byla skupina německých vědců a vybavení doručeno do bývalého statku Farm Hall v Anglii, kde bylo instalováno odposlouchávací zařízení. Dne 6. srpna 1945 potvrdil vyšší důstojník ve Farm Hall, major Ritner, výbuch atomové bomby během prvního atomového bombardování Japonska ze strany Spojených států. Vědci, které odradily zprávy o americkém atomovém projektu, ke kterému došlo, sepsali přehled novinových publikací, které jim byly v té době k dispozici [13] .
V posledních zprávách tisku se objevila řada nepřesností v pokrytí práce údajně provedené v Německu na vytvoření atomové bomby. V této souvislosti bychom rádi stručně charakterizovali německou práci o problému uranu.
Otázka možnosti vytvoření atomové bomby vědci Třetí říše zůstává otevřená dodnes.
Nacistické Německo mělo v letech 1939-1941 vhodné podmínky pro vytvoření atomových zbraní: disponovalo jak potřebnými výrobními kapacitami v chemickém, elektrotechnickém, strojírenském průmyslu a hutnictví barevných kovů, tak i dostatečnými finančními prostředky a materiálem pro všeobecné použití. Vědecký potenciál byl také velmi vysoký a existovaly potřebné znalosti v oblasti jaderné fyziky.
Často se tvrdí, že atomová bomba nebyla vytvořena v nacistickém Německu, protože totalitní nacistický režim bránil rozvoji vědecké kreativity, byl netolerantní k vědcům židovského původu, to znamená, že politický systém existující v Německu zabránil vytvoření atomové bombardovat. Jiný názor je, že v zemi, která vlastně stála u zrodu objevu jaderné energie ( Otto Hahn , Lisa Meitner , Max Born , Otto Frisch , Rudolf Peierls ), bylo dost vědců, kteří přijali nacistický režim celkem klidně. a pokračoval v úspěšné a kreativní práci . V Německu i po odchodu mnoha vědců, kteří nepřijali nacismus nebo měli potíže kvůli židovskému původu, zůstalo mnoho vědců, kteří nebyli méně slavní a plodní než ti, kteří odešli, např. Werner Heisenberg , Karl von Weizsacker , Walter Bothe , Manfred von Ardenne a mnoho dalších.
Všeobecně se má za to, že kromě řady výše uvedených chyb vědců na začátku práce nebyl projekt úspěšně realizován z důvodu volby cesty „těžké vody“, která není optimální z hlediska rychlé dosažení jaderné řetězové reakce nezbytné k vytvoření jaderných zbraní. Na realizaci této techniky nebylo dost času, stejně jako na „grafitovou“ cestu, která byla zahájena až ke konci prací, před vojenskou porážkou Říše.
To je široce věřil, že vůdcové Reich (zvláště, Himmler , Goering , Keitel , Bormann ) ignoroval atomový problém. To se někdy usuzuje na základě toho, že se osobně neúčastnili příslušných jednání. Ani Himmler, ani Göring ani další říšští vůdci se však nezúčastnili schůzek o raketovém programu , což jim nebránilo v tom, aby si byli vědomi problémů. [14] Zároveň je známo, že ve vedení země uprostřed války převládaly nálady o nutnosti soustředit vědecké, průmyslové a finanční zdroje pouze na projekty, které přinášejí nejrychlejší návratnost v podobě vytváření nových typů zbraní. V tomto ohledu byl projekt Uranium převeden z prioritní vojenské vědy do civilní vědy, což zpomalilo jeho realizaci, stejně jako rychlé uvedení do bojového nasazení prvních bojových balistických střel na světě V-2 , vytvoření mezikontinentálních A-9. rakety v rámci projektu Amerika /A-10 , částečný orbitální bombardér Silbervogel , stejně jako řada dalších projektů.
Je také známo, že na německý atomový výzkum bylo vynaloženo dvěstěkrát méně peněz a bylo v nich zaměstnáno o jeden a půl tisíce méně lidí než v americkém „ Projektu Manhattan “. [patnáct]
Od roku 1945 souběžně s hledáním německých vědců a inženýrů všech odborností na území poraženého Německa, kteří alespoň nepřímo souvisí s vojenským výzkumem a výrobou, probíhá hledání a export na území SSSR nejlepší německé jaderné začali vědci.
Část německých vědců odvezených do SSSR byla nalezena v zajateckých táborech. Celkem bylo identifikováno 1600 lidí, kteří měli vztah k jadernému výzkumu, mezi nimi 111 doktorů fyzikálních a matematických věd.
Z objevených německých jaderných fyziků bylo vybráno asi 300-400 specialistů pro export do SSSR. M. G. Pervukhin a A. P. Zavenyagin napsali L. Berijovi : „... bylo vybráno 208 specialistů. Kromě 89 specialistů na válečné zajatce dříve vyslaných do ústavů A a G a laboratoře B se považuje za možné dodatečně poslat 190 osob do zařízení 9. ředitelství ministerstva vnitra SSSR, včetně 93 do ústavů A a G osoba; v laboratoři "B" - 41 osob; v Ústavu "B" - 37 osob; do skupiny prof. Döpelle – 19 lidí...“
Mezi odborníky, kteří byli odvedeni k práci na sovětské atomové bombě, byli takoví významní představitelé světové vědy jako profesor G. Hertz , profesor M. Volmer , profesor P. Döpel , profesor H. Pose , profesor M. von Ardenne , profesor P. Thyssen , prof. Dr. M. Steenbeck , Dr. N. Riel a mnoho dalších.
Profesor Gustav Hertz (nositel Nobelovy ceny) vedl institut pod kódem "G" v Suchumi , zabývající se problémem separace izotopů plynnou difúzí. Ardenne vede Institut pod kódem "A" , zabývající se separací izotopů magnetickými prostředky.
Profesor H. Pose vedl institut pod kódem "B" v Obninsku , zabývající se vývojem jaderných reaktorů a obecnou teorií jaderných procesů.
Profesoři R. Döpel a M. Volmer pracovali v dnes již slavném "Plutonium Institute" NII-9 . Doppel vytváří zařízení pro měření kinetiky jaderných výbuchů a Vollmer navrhuje závod na výrobu těžké vody.
Dr. M. Steenbeck v Institutu "A" navržené v SSSR odstředivky pro separaci izotopů uranu pomocí plynové centrifugace. Předtím se celý svůj vědomý život zabýval hlavně fyzikou plynových výbojů, fyzikou plazmatu. V Suchumi byl poprvé nucen vypořádat se s problémem separace izotopů. Po neúspěšných pokusech o testování kondenzační metody vyvinul společně s inženýry Gernotem Zippe a Rudolfem Schaeflerem originální Zippeho plynovou odstředivku pro separaci izotopů uranu, jejíž základní schéma a komponenty se dodnes používají ve všech zemích. Profesor P. Thyssen vyvíjí a vytváří diafragmy pro závody na separaci izotopů difúzí plynů, které se začaly vyrábět pod jeho vedením v Elektrostalu a které byly úspěšně použity v závodě v Novouralsku . Již po výbuchu první sovětské atomové bomby obdrželo mnoho atomových vědců z Německa nejvyšší sovětská vládní vyznamenání. Profesor N. Riel obdržel titul Hrdina socialistické práce SSSR. Mnoho německých specialistů bylo oceněno cenami SSSR nebo velkými peněžními cenami. Von Ardenne byl také oceněn Státní cenou SSSR. Pod vedením profesora Riela byly v Noginsku vyvinuty průmyslové technologie pro výrobu čistého uranu. Tehdejší dokumenty říkají: "Nyní výroba uranu prostřednictvím tetrafluoridové soli [podle metody Dr. Riehla] rychle narůstá a v současné době přecházejí dílny hlavního závodu na práci zcela podle této metody." [16]
V září 2011 byla poprvé v ruštině vydána kniha o Nikolausi Riehlovi v nákladu 1000 výtisků!Galina Kazachenkova. Pomoc a finanční podporu poskytly orgány Sněžinska. Tato kniha publikuje dříve tajné materiály a poprvé v ruštině paměti Nikolause Riehla „Deset let ve zlaté kleci“ (překladatelka Nina Antonova).
| Jaderné projekty poloviny 20. století | |
|---|---|
| |