Атомное наследие Сталина - страница 9
Несколько ранее, в 1940 году Эдван Макмиллан и Филипп Абельсон, бомбардируя ядра урана нейтронами, получили искусственный элемент под номером 93, названный нептунием, который, распадаясь, переходил в плутоний, но выделить достаточное количество плутония и определить его свойства ученым не удалось.
Открытие плутония было чрезвычайно важным событием. Он, как и ожидали ученые, походил на уран-235 и мог быть использован в качестве ядерного горючего в атомном реакторе или боевого заряда в атомной бомбе. Оставалось получить новый элемент в промышленных масштабах. Циклотрон для этой цели не годился, требовался ядерный котел, над которым работал Ферми. Открытие плутония весьма облегчило работы Ферми в этом направлении.
2 октября 1942 года в Металлургической лаборатории Чикагского университета, под трибунами университетского стадиона, Энрико Ферми впервые в мире получил самоподдерживающуюся цепную реакцию в природном уране Ферми торжествовал — цепная реакция была самым крупным научным и техническим достижением за всю историю развития атомной науки. Путь к накоплению плутония в промышленном масштабе и создание этим способом атомной бомбы был открыт.
К этому времени Энрико Ферми, весь его персонал и лаборатория находились уже в руках американской Армии, которой была поручена разработка и производство атомного оружия. Этот проект был утвержден Президентом 17 июня 1942 года. С августа 1942 года проект стал называться — «Манхеттен проект''. 17 сентября 1942 года во главе проекта был поставлен бригадный генерал Лесли Гровс, командовавший до этого инженерно-строительными войсками. Ранее под его руководством было сооружено гигантское здание Пентагона. Он никогда не был связан с атомными проектами и учеными атомщиками и это поначалу вносило определенные трудности. Однако, завидная настойчивость, организационный талант, большой опыт практической деятельности позволили генералу Гровсу совместно с научным руководителем проекта физиком-теоретиком Робертом Оппенгеймером объединить усилия многих ученых, лабораторий, крупнейших строительных и машиностроительных фирм, собственный персонал в 150 тысяч человек. В результате огромный и чрезвычайно сложный труд увенчался успехом.
«Манхеттенский проект» был подчинен Президенту через военного министра. Из соображений секретности финансирование его шло, по существу, в обход Конгресса США. О нем знали лишь несколько членов Комиссии по ассигнованиям Конгресса. Первоначальная стоимость оценивалась в 100 миллионов, однако, на самом деле расходы превысили 2 миллиарда долларов, 20-кратная ошибка в оценке расходов указывает на исключительную сложность и непредсказуемость огромного, впервые осуществляемого проекта. Никто не предполагал, что на строительстве только одного плутониевого завода будет занято 45 тысяч человек. Не менее трудно было оценить сроки строительства и ввода объектов в эксплуатацию. Там, где считалось достаточным 1–1,5 года потребовалось в 2–3 раза больше. В начале проектирования предполагалось построить реакторы для производства плутония, заводы по разделению изотопов урана и предприятия по изготовлению атомных бомб. К этим основным добавились вспомогательные объекты и сооружения, поселки и города для расселения персонала, транспортные и энергетические коммуникации, электростанции и многое другое.
Основой основ стало строительство атомных реакторов для получения плутония. Сначала построили маломощную полупромышленную установку с газовым охлаждением в Клинтоне и на основе опыта ее строительства и эксплуатации приступили к сооружению сразу трех промышленных плутониевых реакторов в Ханфорде, штат Вашингтон, У многоводной реки Колумбия вблизи города Ричленда. Для строительства была куплена у местных владельцев территория размером в 2000 квадратных километров, на которой вводился особый режим пребывания.
Весною 1943 года началось строительство первого атомного реактора, а осенью 1944 года он был готов для эксплуатации. Строили завод многие американские строительные и промышленные фирмы, но основной из них была компания «Дюпон» Во время проектирования, изготовления, монтажа реактора Энрико Ферми консультировал компанию «Дюпон». На стадии наладочных работ и пуска он осуще ствлял научное руководство, при этом сделал очень сложные расчеты ранее неизвестных характеристик реактора.