بودكاست التاريخ

ما هي الفوائد التي عادت على الولايات المتحدة من تطوير قنابل اليورانيوم والبلوتونيوم في الحرب العالمية الثانية؟

ما هي الفوائد التي عادت على الولايات المتحدة من تطوير قنابل اليورانيوم والبلوتونيوم في الحرب العالمية الثانية؟

من الواضح أن هناك تكلفة كبيرة من حيث المال والموارد. من المحتمل جدًا أن يؤدي العمل على كليهما إلى إبطاء إنتاج القنبلة النووية الأولى.


إن القول ببساطة أنهم أرادوا تجربة أنواع مختلفة هو إغفال فكرة أن اليورانيوم المستخدم في صنع الأسلحة والبلوتونيوم لهما طرق إنتاج مختلفة اختلافًا جوهريًا ويصلح لتصميمات أسلحة مختلفة تمامًا.

تتطلب قنابل اليورانيوم نسبة عالية جدًا من نظير اليورانيوم 235 ، الموجود بكميات ضئيلة جدًا في اليورانيوم الطبيعي. يعد فصل هذه النظائر مهمة صعبة وتستغرق وقتًا طويلاً ، خاصة مع الأساليب الأقل كفاءة المستخدمة خلال مشروع مانهاتن. الخصائص الكيميائية للنظيرين متطابقة تقريبًا ، مع الاختلاف الوحيد هو أن U-235 أقل كثافة بنسبة 2 ٪ تقريبًا ، مما يستلزم عملية معقدة للغاية ومكلفة للانتشار الغازي ، وأجهزة الطرد المركزي المستخدمة في فترات لاحقة. من ناحية أخرى ، يمكن إنتاج البلوتونيوم بسهولة نسبية في المفاعل ، وبالتالي يتوفر بكميات أكبر.

إلى تصميم الأسلحة. كانت قنبلة الولد الصغير ، أول قنبلة يورانيوم ، سلاحًا من نوع البندقية ، مما يعني أنها استخدمت متفجرات لإطلاق كتلتين شبه حرجتين من اليورانيوم معًا ، مما يشكل كتلة حرجة تنفجر بعد ذلك. كان هذا تصميمًا بسيطًا (نسبيًا) وقويًا وكان أول طريقة نظرية لإنشاء سلاح نووي. استخدمت قنبلة بلوتونيوم فات مان ، تصميم انفجار داخلي ، يتضمن استخدام مواد شديدة الانفجار حول قلب بلوتونيوم كروي ، والذي عند تفجيره في وقت واحد ، سوف يضغط على كتلة حرجة. يتطلب هذا تفاوتات صارمة في توقيت وقوة الانفجارات ، وإلا فإن الشكل غير المتكافئ للكتلة الحرجة يمكن أن يتفاعل بطريقة تفجر نواة البلوتونيوم قبل أن تصل إلى الأهمية الحرجة (بالمناسبة ، هذا هو السبب الأساسي في أن البندقية- نوع سلاح البلوتونيوم لن يعمل).

لذلك لدينا تصميمان للسلاح - أحدهما قيد التطوير لفترة أطول ، وهو أبسط وأكثر موثوقية من الناحية النظرية ، ولكنه يتطلب مادة يصعب الحصول عليها. والآخر أحدث وذو فاعلية غير مؤكدة ، ولكن إذا كان وظيفيًا ، فيمكن إنتاجه بكميات أكبر بكثير. وتجدر الإشارة إلى أن اختبار ترينيتي كان عبارة عن قنبلة بلوتونيوم انفجارية ، ولم يتم اختبار أي سلاح من نوع البندقية قبل القصف الذري ، لسببين هما أنهما كانا يعتبران غير ضروريين وأنهما ببساطة لم يكن لديهما ما يكفي من اليورانيوم. لقد تعلق الأمر بالاختيار بين امتلاك عدد ضئيل من القنابل الموثوقة أو العديد من القنابل غير المؤكدة (على الأقل قبل الاختبار الأول) ، وبناء كلاهما يعني أن جميع النتائج تمت تغطيتها.


ويكيبيديا تجيب على هذا بشكل جيد. في الأساس ، تعتبر قنبلة البلوتونيوم أكثر تعقيدًا من قنبلة اليورانيوم. ومع ذلك ، فإن الحصول على البلوتونيوم المستخدم في صنع الأسلحة أسهل أيضًا من الحصول على اليورانيوم المستخدم في صنع الأسلحة ، حيث يمكن فصل البلوتونيوم كيميائيًا عن وقود المفاعلات النووية المحترق ، بينما يحتاج اليورانيوم إلى التخصيب في عملية مكلفة. في الواقع ، تم استخدام كل اليورانيوم المخصب الذي تم إنتاجه خلال مشروع مانهاتن في قنبلة هيروشيما ليتل بوي.


كان صنع القنبلة النووية مسعى جديدًا ولم يكن من الواضح أي نهج سيكون ناجحًا - أرخص وأسرع وأكثر قوة وأصغر وأكثر موثوقية & c & c. كان عليهم حقًا تجربة جميع الأساليب الممكنة قبل الاستقرار على أحدها.


كان تصميم المدفع الذي يعتمد على اليورانيوم هو النهج الأساسي للمشروع منذ البداية.

استخدم تصميم "الرجل البدين" البلوتونيوم 239 ، وهي مادة أسهل بكثير في الإنتاج من اليورانيوم 235 ، ولكنها تتطلب رأسًا حربيًا من نوع الانفجار الداخلي أكثر تعقيدًا. لم يكن من الواضح حتى عام 1944 ما إذا كان تصميم الانفجار الداخلي سيعمل. اخترع جون فون نيومان بشكل أساسي فرعًا جديدًا تمامًا من الفيزياء ، يُدعى نظرية موجة الصدمة ، والذي تم استخدامه لتصميم عدسات الانفجار الداخلي للجهاز. بمجرد أن أصبح واضحًا أن تقنية الانفجار الداخلي كانت ممكنة وضرورية للبلوتونيوم ، تمت إضافة تصميم الرجل البدين كنهج محسّن لقنابل ثانية (وجميع القنابل المستقبلية).

وهكذا ، استمر تطوير السلاح على مسارين.

كانت الفوائد هي الحصول على سلاح ذو احتمالية عالية نسبيًا للنجاح (قنبلة اليورانيوم) وقنبلة أكثر تقدمًا (البلوتونيوم) للتطوير المستقبلي.


تعدين اليورانيوم في الولايات المتحدة

تعدين اليورانيوم في الولايات المتحدة أنتجت 173،875 جنيهًا (78.9 طنًا) من U3ا8 في عام 2019 ، أقل بنسبة 88٪ من إنتاج 2018 البالغ 1،447،945 جنيهًا إسترلينيًا (656.8 طنًا) من الولايات المتحدة3ا8 وأدنى إنتاج سنوي للولايات المتحدة منذ عام 1948. ويمثل إنتاج 2019 0.3٪ من متطلبات وقود اليورانيوم المتوقعة لمفاعلات الطاقة النووية الأمريكية لهذا العام. [1] [2]

جاء الإنتاج من خمسة مصانع ترشيح في الموقع في نبراسكا ووايومنغ (Crow Butte و Lost Creek Project و Ross CPP و North Butte و Smith Ranch-Highland) ومنجم واحد تحت الأرض. [3]

من عام 1949 إلى عام 2019 ، بلغ إجمالي إنتاج الولايات المتحدة من أكسيد اليورانيوم (U.3ا8) 979.9 مليون جنيه (444500 طن). [2]


مقدمة

كان مشروع مانهاتن هو البرنامج الأمريكي لبحوث وتطوير القنابل الذرية الأولى. كانت الأسلحة المنتجة مبنية فقط على مبادئ الانشطار النووي لليورانيوم 235 والبلوتونيوم 239 ، وهي تفاعلات متسلسلة تحرر كميات هائلة من الطاقة الحرارية المدمرة. على الرغم من أن منطقة الهندسة في مانهاتن التابعة لفيلق المهندسين بالجيش الأمريكي تأسست في الأصل في مانهاتن ، نيويورك ، إلا أن غالبية الأبحاث أجريت تحت إشراف المدير العام ليزلي غروفز في مختبر لوس ألاموس في نيو مكسيكو. تم تلخيص هدف مشروع مانهاتن بشكل فعال من قبل العالم روبرت سيربر عندما استنتج ، "نظرًا لأن العامل الوحيد الذي يحدد الضرر هو إطلاق الطاقة ، فإن هدفنا هو ببساطة الحصول على أكبر قدر ممكن من الطاقة من الانفجار". 1] وبالتالي ، نظرًا لطبيعة هدف البرنامج ، يعد مشروع مانهاتن أحد أهم نجاحات الهندسة العلمية.

في البحث عن سلاح يعمل بالطاقة الذرية ، تم الكشف عن أسرار الفيزياء والكيمياء النووية. بعد التقييم النظري لإنتاج مفاعل سلسلة نووي يمكن التحكم فيه ، تم استخدام الهندسة الفيزيائية لبناء الميكانيكا المحددة المطلوبة. ساهم التواصل بقدر كبير في نجاح مشروع مانهاتن كما فعل الاكتشاف العلمي. على الرغم من أن إنشاء أول سلاح نووي كان بوضوح انتصارًا تقنيًا ، إلا أن مسألة الأخلاق والمسؤولية تجاه الأخلاق ستظل تعاني من هذا الموضوع إلى الأبد. بغض النظر عما إذا كانت أمريكا مبررة أخلاقياً في نشر الأسلحة الذرية في اليابان ، فإن مشروع مانهاتن سيكون دائمًا مثالًا ممتازًا للتعاون والتواصل في المجالات العلمية والهندسية.


مقدمة للأسلحة النووية

بحلول الثلاثينيات من القرن الماضي ، حان الوقت لاكتشاف الانشطار. علمنا بالنظائر. اكتشف الكوريان وبيكريل النشاط الإشعاعي. اكتشف رذرفورد النواة. اكتشف تشادويك النيوترون. اكتشف أينشتاين النسبية الخاصة والمعادلة الشهيرة E = mc 2. كان بيث ينشر حتى عن الاندماج كمصدر للطاقة للشمس. لذا ، فقد حان الوقت.

بحلول الثلاثينيات من القرن الماضي ، ظهرت دراما إنسانية في أوروبا والمحيط الهادئ - صعود الفاشية. لقد أغرقت أحداث هذه الدراما العالم في حرب وخلقت حاجة من جميع الأطراف إلى أسلحة يمكن أن تهزم العدو بأي وسيلة كانت.

خلق تقاطع الحتمية العلمية والحرب البيئة لظهور الأسلحة النووية.

كان العلم يمارس في عشرينيات وثلاثينيات القرن الماضي بشكل مختلف تمامًا عما هو عليه اليوم. كان العلم في ذلك العصر شديد التخصص والتجزئة. إذا كنت متخصصًا في علم المعادن على سبيل المثال ، فمن غير المرجح أن يكون لديك أي علاقة بفيزيائي - كل هذا تغير في الأربعينيات.

في عام 1933 ، قرأ ليو زيلارد (الشكل 1) ، الفيزيائي المجري الذي لجأ إلى لندن من ألمانيا النازية ، ورقة كتبها رذرفورد سخرت من فكرة الحصول على الطاقة من التحولات النووية. أدرك تسيلارد أنه إذا تمكنت من العثور على عنصر مقسم بواسطة النيوترونات والذي سيصدر نيوترونين في هذه العملية ، فيمكن عندئذ بدء تفاعل متسلسل. هذه هي الفكرة الأساسية للسلاح النووي - لتوليد الطاقة من التفاعل المتسلسل. كان تسيلارد كيميائيًا من خلال التدريب وكان على دراية بفكرة التفاعل الكيميائي المتسلسل. قام بتكييف هذه الفكرة مع التفاعل النووي المتسلسل. في عام 1934 ، قدم ليو تسيلارد براءة اختراع بشأن تحرير الطاقة النووية لإنتاج الطاقة وأغراض أخرى من خلال التحويل النووي. في العام التالي ، قدم تعديلاً يحدد اليورانيوم والبروم كأمثلة للعناصر التي يمكن للتفاعلات النيوترونية أن تحرر منها نيوترونات متعددة في عملية التحويل.


الشكل 1 - ليو زيلارد (www.biography.com/people/leo-szilard-9500919)

كان تسيلارد قلقًا بشأن الحفاظ على سرية فكرة الطاقة النووية. عرض براءات اختراعه على الحكومة البريطانية التي رفضتها في البداية. في النهاية قبلوا فكرة أن الطاقة النووية قد تكون قوة انفجارية لبعض الاستخدامات.

في عام 1934 قام إنريكو فيرمي بإشعاع اليورانيوم بالنيوترونات. لاحظ ومضات شديدة السطوع في أجهزة الكشف التي كان يستخدمها وافترض أن الجسيمات عالية الشحنة تنبعث مع النيوترونات في عملية الانشطار. ربما يكون فيرمي قد قاس عن غير قصد أول انشطار نووي مرصود.

في عام 1938 قام أوتو هان وفريتز ستراسمان من ألمانيا بتقسيم ذرة اليورانيوم بقصفها بالنيوترونات وأظهروا أن عنصري الباريوم والكريبتون يتشكلان. في نفس العام ، أجرت ليزا مايتنر تجارب للتحقق من أن العناصر الثقيلة تلتقط نيوترونات وتنتج نيوترونات أخف ، وفي هذه العملية يتم تكوين المزيد من النيوترونات. مع هذا الاكتشاف ، أصبحت فكرة التفاعل المتسلسل النووي احتمالًا حقيقيًا. بحلول عام 1939 ، كان المجتمع العلمي بأكمله يتحدث عن الانشطار النووي. عند سماعه عن اكتشاف الانشطار ، عرف روبرت أوبنهايمر أن القنابل الذرية قد تكون ممكنة. ناقش Leo Szilard و Enrico Fermi لأول مرة إمكانية بناء شبكة من اليورانيوم والكربون يمكن أن تخلق تفاعلًا متسلسلًا. كانت هذه أول مناقشة لمفهوم مفاعل نووي.

التقى تسيلارد مع أينشتاين في أغسطس من عام 1939 (الشكل 2) وساعد في صياغة رسالة إلى روزفلت تحثه على العمل السريع على تفاعل اليورانيوم المتسلسل. كما أقنع أينشتاين بإمكانية إطلاق كميات كبيرة جدًا من الطاقة إذا أمكن استمرار التفاعل المتسلسل. اعتقد أينشتاين أن الحكومة الألمانية كانت تتابع هذا النوع من البحث وأن على الولايات المتحدة أيضًا. التقى ألكسندر ساكس مع روزفلت في أكتوبر 1939 لمناقشة مفهوم تشكيل لجنة اليورانيوم. كان هذا بعد شهرين من استلام خطاب أينشتاين. كان التأخير في العمل مصدر قلق كبير لتسيلارد وآخرين. كان روزفلت منشغلاً بشكل كبير بتطوير الأحداث في أوروبا. كان الاجتماع الأولي مع روزفلت غير ملزم. خلال اجتماع في اليوم التالي ، حث ساكس روزفلت على اتخاذ إجراء سريع. في نفس اليوم ، كتب روزفلت إلى أينشتاين أنه أنشأ لجنة لدراسة القضية ابتداءً من أكتوبر 1939. كان روزفلت مقتنعًا بأن الولايات المتحدة لا تستطيع المخاطرة بأن تقوم ألمانيا النازية بتطوير مثل هذا السلاح.


الشكل 2 - أينشتاين وزيلارد (www.atomicheritage.org/history/einstein-szilard-letter-1939)

وضع العلماء المشاركون في السعي للفيزياء النووية في هذا العصر طواعية قيودًا على المنشورات المتعلقة بالانشطار. كما يمكنك أن تتخيل ، كانت هذه خطوة جذرية للعلماء الأمريكيين الملتزمين أكاديميًا بالتبادل الحر والأفكار. قاد الجهد تسيلارد وبوش وفيرمي وجميع النجوم البارزين في الميدان. كان اتفاق طوعي.

عين روزفلت ليمان بريجز كرئيس للمكتب الوطني للمعايير ورئاسة لجنة اليورانيوم. اجتمعت اللجنة لأول مرة في تشرين الأول (أكتوبر) من عام 1939. وتألفت اللجنة من ممثلين مدنيين وعسكريين كانوا يعملون لأول مرة في مشروع مشترك. ناقش التقرير الأول الذي أصدروه الطاقة النووية والقنابل وطلبوا 6000 دولار لإنجاز الأمور بطريقة جادة. التقرير الثاني طغت عليه الأحداث قليلاً لأن اليورانيوم 235 تم اكتشافه كنظير الانشطار الرئيسي وكان هناك بالفعل جهد كبير في معهد كايزر فيلهلم لأبحاث اليورانيوم في ألمانيا. كان من الواضح بحلول هذا الوقت أنه يجب أن يكون هناك نموذج تنظيمي أفضل في الولايات المتحدة حتى يتمكن العلم في هذا المجال من التقدم. كانت كولومبيا تعمل على فكرة واحدة وكانت شيكاغو تعمل على شيء آخر. لم يكن مجتمع البحث العلمي الأساسي معتادًا على وجود مثل هذا النطاق الواسع من الجهد الذي يغطي البلد بأكمله والعالم.

في يونيو 1940 وافق روزفلت على تشكيل مجلس أبحاث الدفاع الوطني (NDRC) بناءً على طلب فانيفار بوش (الشكل 3) الذي سيلعب دورًا رئيسيًا في إعادة تنظيم العلوم. روزفلت نقل لجنة اليورانيوم إلى NDRC في عهد بوش. في خريف عام 1940 ، أدرك بوش أن إعادة التنظيم دون التدخل المباشر للجيش لن تكون مثمرة. واقترح أن يكون تخصيب اليورانيوم 235 هو المحور الرئيسي. كل هذه التقارير الأولية التي صدرت عن اللجنة كانت محبطة للغاية فيما يتعلق بالجدول الزمني لتطوير سلاح قبل عام 1946. حدث تقدم كبير عندما أدركوا أن القنبلة تحتاج إلى الانشطار من النيوترونات السريعة وليس الحرارية. لقد كان سباقًا بين سرعة الصوت الذي يميز سرعة تجميع معدن اليورانيوم مع سرعة الضوء التي تميز سرعة التفاعل المتسلسل. لم يشر أي من هذه التقارير الأولية إلى أن قنبلة البلوتونيوم قد تكون طريقًا إلى السلاح.

في يوليو من عام 1941 ، تلقى بوش تقرير مود من البريطانيين. مود كان الاسم الرمزي لمشروع اليورانيوم في بريطانيا. أفاد البريطانيون أن الكتلة النقية بدرجة كافية من اليورانيوم 235 يمكن أن تدعم تفاعلًا متسلسلًا بواسطة النيوترونات السريعة. هذه الفكرة مبنية على العمل النظري لبييرلز وفريش. قُدرت الكتلة الحرجة في هذا العمل بحوالي 10 كيلوغرامات وقال إن القنبلة كانت ممكنة بهذه الكمية. تضمن التقرير أيضًا خططًا لقنبلة وضعتها مجموعة الجامعة في كامبريدج والتي كانت تحظى باحترام كبير في الولايات المتحدة. كما نفى التقرير تمامًا فكرة استخدام سلاح البلوتونيوم كخيار. وقال التقرير إن التخصيب عن طريق الانتشار الغازي ، والفصل الكهرومغناطيسي ، والطرد المركزي من المحتمل أن تكون أكثر الأساليب نجاحًا. ومع ذلك ، فقد دعموا التخصيب عن طريق الانتشار الغازي بأغلبية ساحقة.

قدم هذا التقرير بالتفصيل التقدم الذي أحرزته ألمانيا النازية والذي زعموا أنه مهم. كانت هذه الإجراءات التي اتخذتها اللجنة بمثابة وسيلة لتنبيه المخابرات السوفيتية بشأن المناقشات الأنجلو أمريكية حول هذا الموضوع. في الولايات المتحدة ، تمت إضافة إنريكو فيرمي كرئيس للجهود النظرية وأضيف هارولد أوري كرئيس لأبحاث فصل النظائر والماء الثقيل.

بحلول شتاء عام 1942 ، كان من الواضح لمجتمع البحث أن هناك مسارين لبناء قنبلة - مسار اليورانيوم ومسار البلوتونيوم. كانت العقبة الرئيسية أمام مسار اليورانيوم هي تخصيب اليورانيوم 235. كان هارولد أوري يعمل على الانتشار الغازي وأجهزة الطرد المركزي لهذه المشكلة. لكن لورانس ركز على الفصل الكهرومغناطيسي.

كانت هناك حاجة لكميات كبيرة من خام اليورانيوم لهذا البحث. كان هناك بالفعل 1200 طن مخزنة في جزيرة ستاتين. كان لا بد من تحويل خام اليورانيوم إلى معدن ثم سادس فلوريد اليورانيوم لإجراء تجارب عملية الطرد المركزي والانتشار. رتب مورفي لشركة DuPont و Harshaw لتوفير الإنتاج الصناعي لهذه المواد. اتضح أن لورانس كان ناجحًا بالفعل في الفصل الكهرومغناطيسي لليورانيوم 235. وذكر التقرير المقدم إلى روزفلت في مارس 1942 أن عمل لورانس قد يجعل القنبلة ممكنة في فترة زمنية قصيرة. في عام 1945 ، تعزز هذا الادعاء أيضًا بحقيقة أن تقديرات الكتلة الحرجة قد تم تخفيضها بشكل كبير عن التقارير السابقة. قال روزفلت لبوش إنه يجب دفع كل الجهود بشكل كبير للغاية.

بالنسبة لمسار البلوتونيوم ، كانت العقبة الرئيسية هي إنتاج المفاعل. ينتج البلوتونيوم في مفاعل ولا يحدث بشكل طبيعي. لم يعرف أحد عن مشكلة الانشطار العفوي النيوتروني حتى الآن. كان فيرمي لا يزال يعمل في كولومبيا ويخطط للانتقال إلى شيكاغو. استمر العمل النظري في برنستون وبيركلي. تحت المدرج الغربي في Stagg Field ، بدأ أليسون في بناء أول مفاعل - وهو تصميم اليورانيوم المعدل من الجرافيت. ألقت الحسابات الأمريكية الأخيرة بظلال من الشك على تقرير مود بسبب نتائجه السلبية على البلوتونيوم. بحلول مايو من عام 1942 ، قررت لجنة اليورانيوم المضي قدمًا في جميع مناهج تخصيب اليورانيوم 235 وإنتاج البلوتونيوم 239. في هذا الوقت ، لم يكن من الواضح أي طريق سيكون ناجحًا. كان المشروع بأكمله حرجًا للغاية بالنسبة للجهود الحربية لتقليص التحديد قبل الأوان.

أدى حجم الجهد المبذول للمضي قدمًا في إنتاج البلوتونيوم واليورانيوم المخصب إلى إشراك سلاح المهندسين بالجيش. أدركت الحكومة أن هناك حاجة إلى مرافق صناعية كبيرة جدًا لجعل هذه الأفكار حقيقة واقعة. كانت هناك مفاوضات حساسة للغاية مع الجيش من أجل سيطرة الجامعة على البحث وسيطرة الجيش على الإنتاج. ومع ذلك ، تم الاتفاق على أن يكون ضابط الجيش هو المسؤول العام عن المشروع.


الشكل 4 - الجنرال ليزلي غروفز (www.atomicarchive.com/Bios/GrovesPhoto.shtml)

في صيف عام 1942 ، كان مقر التنظيم الأولي للجيش في مدينة نيويورك ، ومنه حصلت المنظمة الجديدة على اسمها - مشروع منطقة مانهاتن الهندسية. بعد عدة جهود تنظيمية تمت ترقية ليزلي جروف (الشكل 4) إلى رتبة عميد. وأصبح رئيسًا لمشروع مانهاتن في سبتمبر من عام 1942.


الشكل 5 - جي روبرت أوبنهايمر (https://www.atomicheritage.org/profile/j-robert-oppenheimer)

تصرف غروفز بسرعة لحل الغموض الذي ينطوي على المناهج وبحلول تشرين الثاني (نوفمبر) من عام 1942 ، كان البلوتونيوم يعتبر النهج الواعد ولكن لم يتم التخلي عن اليورانيوم. تم إلغاء مشروع أجهزة الطرد المركزي لصالح التخصيب بالانتشار الكهرومغناطيسي والغازي بسبب صعوبة الأسلوب. في أكتوبر ناقش جروف مع أوبنهايمر (الشكل 5) المواقع المعزولة المقترحة لموقع المختبر. تم اختيار أوبنهايمر ليكون رئيسًا لمختبر أبحاث وتطوير القنابل الذي كان من المقرر بناؤه في لوس ألاموس ، نيو مكسيكو. سيتم بناء موقع إنتاج المواد في كلينتون بولاية تينيسي.


الأسلحة النووية المبكرة

عندما بدأ مشروع مانهاتن ، كان هناك مساران معروفان لتطوير سلاح نووي - مسار البلوتونيوم أو مسار اليورانيوم المخصب. كان من المأمول أن يكون مسار البلوتونيوم هو الأفضل لأنه كان من الأسهل تصنيع البلوتونيوم من تخصيب اليورانيوم.

كانت التكنولوجيا الأساسية الأخرى هي تقنية التجميع. كان من المعروف جيدًا أن الكتل دون الحرجة من البلوتونيوم أو اليورانيوم بحاجة إلى التجميع بسرعة كبيرة لتكوين كتلة فوق حرجة. استندت التقديرات المبكرة لسرعة التجميع إلى معدل الانشطار التلقائي لـ U-235 ، مما أدى إلى سرعة تجميع تبلغ حوالي 300 م / ث - في متناول تصميم المدفع البحري. كانت الفكرة هي أخذ كتلة دون حرجة كقذيفة وكتلة أخرى دون حرجة كهدف في نهاية البندقية ، كما هو موضح في الشكل 1.

في الشكل ، يتم تفجير الوقود الدافع لدفع المقذوف دون الحرج إلى هدف دون الحرج. يظهر أيضًا في الشكل مادة كثيفة جدًا تسمى "العبث" ، والتي ساعدت في احتواء الانفجار للسماح للتفاعل المتسلسل بالتطور بشكل كامل وللمساعدة في عكس النيوترونات مرة أخرى في الكتلة فوق الحرجة المجمعة. لا يظهر في الشكل البادئ النيوتروني الموجود أمام الهدف دون الحرج. كانت هذه مجموعة صغيرة جدًا من رقائق البولونيوم والبريليوم ، والتي عند انهيارها أطلقت موجة من النيوترونات. يأتي هذا الاندفاع من تفاعل (alpha، n) على البريليوم. البولونيوم هو باعث ألفا قوي. تتمتع هذه الألفا بنطاق قصير جدًا في الهواء ، مما يتطلب أن تكون رقائق البريليوم والبولونيوم قريبة جدًا من بعضها قبل أن يحدث التفاعل. تنهار القذيفة دون الحرجة الواردة المجموعة المكسورة لرقائق البولونيوم والبريليوم ، مما يجعلها على اتصال وثيق وتعزز تفاعل (ألفا ، ن). يؤكد هذا الاندفاع من النيوترونات أن التفاعل المتسلسل يبدأ في اللحظة التي يتم فيها تجميع الكتلتين دون الحرجتين بالكامل ، مما يسمح بحرق المواد النووية بكفاءة أكبر.

اتضح أن البلوتونيوم لديه معدل انشطار تلقائي أعلى بكثير من U-235. تطلب معدل الانشطار العفوي العالي للغاية سرعة تجميع تزيد عن 10 أضعاف تلك المتوفرة في أي تصميم مدفع بحري.

تم اتباع كلا المسارين لبناء سلاح في لوس ألاموس - كان مسار اليورانيوم مستهلكًا للوقت للتخصيب ، وكان مسار البلوتونيوم بحاجة إلى تقنية تجميع سريعة للغاية.

U-235 ، النظير المطلوب للسلاح ، له وفرة طبيعية بنسبة 0.711٪ وهي أقل بكثير من 80٪ اللازمة للسلاح. خلال مشروع مانهاتن ، تم تجربة العديد من تقنيات التخصيب بشكل متوازٍ - وأكثرها نجاحًا هو الفصل الكهرومغناطيسي الذي يتضمن غرفة مفرغة في مغناطيس كبير يوجه اليورانيوم الطبيعي المتأين إلى مجموعة من الأكواب التي من شأنها التقاط النظائر المختلفة أثناء دورانها بشكل مختلف في حقل مغناطيسي. تستغرق هذه التقنية وقتًا طويلاً وتتطلب كميات كبيرة جدًا من الكهرباء. تم تركيب المئات من أجهزة المغناطيس في مستودعات ضخمة في أوك ريدج ، حيث كانت الكهرباء متوفرة بكثرة.

البلوتونيوم 239 هو نظير البلوتونيوم اللازم لصنع سلاح. تصنع جميع نظائر البلوتونيوم في مفاعل كجزء من عملية انشطار اليورانيوم. ومع ذلك ، إذا تُركت قضبان المفاعل حتى يتم استهلاك العمر الاقتصادي لليورانيوم الموجود في القضبان ، فسيتم تصنيع العديد من نظائر البلوتونيوم بالإضافة إلى البلوتونيوم 239. حتى هذه النظائر يمكن أن تتحلل من خلال نيوترونات تفاعل (alpha، n) مما يجعل من الصعب تجميع البلوتونيوم بالكامل في كتلة متفجرة. ونتيجة لذلك ، خلال مشروع مانهاتن ، تم سحب القضبان ببساطة في وقت مبكر مما أدى إلى وقف التفاعل المتسلسل والتأكد من أن البلوتونيوم 239 فقط هو الأكثر وفرة. يمكن ببساطة استخراج البلوتونيوم كيميائيًا من القضبان.

بحلول عام 1945 ، كان هناك ما يكفي من المواد في متناول اليد لعدد قليل من الأسلحة النووية. إذا كانت هناك حاجة إلى أسلحة أكثر من اختبار ترينيتي والاثنين اللذين تم إسقاطهما لإجبار اليابان على الاستسلام ، فقد احتاج مخططو الحرب الأمريكيون إلى تقنية إنتاج مواد سريعة يمكنها إنتاج المزيد من مواد الأسلحة في وقت قصير - وبالتالي تم اتباع مسار البلوتونيوم. وكذلك اليورانيوم.

لحسن الحظ كان هناك بعض مهندسي المتفجرات الأذكياء في العمل في لوس ألاموس. هؤلاء المهندسون المتفجرون يعرفون الكثير عن العدسات المتفجرة. تم استخدام هذه الأجهزة بشكل شائع في تجارة التعدين. ومع ذلك ، فإن تلك العدسات أنتجت جبهة صدمة مستوية. ما كان مطلوبًا لتجميع كرة المادة هو جبهة صدمات كروية. بعد عدد كبير من التجارب غير الناجحة ، سمح مفهوم استخدام متفجر سريع وبطيء في العدسة نفسها بإنشاء جبهة صدمة كروية الشكل. الفكرة هي أخذ قذيفة أو كرة من البلوتونيوم محاطة بكرة قدم مثل بلاط العدسات المتفجرة. كل من هذه العدسات ستكرر انحناء المعدن الذي كانت على اتصال به. بطبيعة الحال ، كان لا بد من تفجير كل من هذه العدسات في نفس الوقت بالضبط.

يظهر الرسم التوضيحي الشائع لسلاح الانفجار الداخلي مثل جهاز Nagasaki في الشكل 2.

في الشكل ، تتكون الطبقة الخارجية للجهاز من عدسات متفجرة باللونين الأصفر والبني ، وفي المنتصف باللون الأزرق الفاتح يوجد قلب البلوتونيوم المراد ضغطه. يوضح الشكل انفجارًا بطيئًا وسريع الانفجار كجزء من العدسة المتفجرة. يشكل الانفجار البطيء المركز المخروطي للعدسة بينما تشكل الانفجار السريع الطبقة الخارجية. يحدث التفجير في الخارج وفي منتصف كل من أعلى العدسات.

تسمح نتيجة السرعات المختلفة للمتفجرات السريعة والبطيئة للمحيط الخارجي لكل عدسة بالوصول إلى سطح المعدن بشكل أسرع من الجزء المركزي ، مما يسمح بإنشاء الشكل الكروي لواجهة الصدمة. كان تشكيل وصب هذه العدسات مشكلة فنية كبيرة في لوس ألاموس في الأربعينيات.

في الشكل ، تقوم العدسات أولاً بضغط مجموعة من مواد العبث / الدافعة الموجودة لاحتواء الانفجار في البداية وتعكس النيوترونات مرة أخرى في قلب البلوتونيوم بحيث يمكن استخدامها في التفاعل المتسلسل. تتمثل الفائدة الأخرى لهذه المواد في مطابقة نقل الزخم بشكل أفضل عبر تغييرات الكثافة من المتفجرات منخفضة الكثافة إلى المعادن عالية الكثافة. يوجد في مركز نواة البلوتونيوم بادئ نيوتروني والذي عندما يتم ضغط اللب بالكامل يطلق نبضة هائلة من النيوترونات التي تضمن بدء التفاعل المتسلسل عند نقطة أقصى ضغط.

خلال مشروع مانهاتن ، كان المصممون واثقين من الفيزياء النووية للبلوتونيوم ولكنهم غير متأكدين من تصميم العدسات المتفجرة. إذا تم إسقاط أحد هذه العبوات فوق اليابان ، فمن الضروري أن تنفجر. لحل حالة عدم اليقين بشأن تصميم الانفجار الداخلي ، أجرى علماء Los Alamos اختبارًا في 16 يوليو 1945 في موقع اختبار Trinity بالقرب من Alamogordo New Mexico. كان العائد حوالي 12 كيلوطن. يظهر أول انفجار نووي في ترينيتي في الشكل 3.

في 9 أغسطس 1945 ، تم إسقاط جهاز تصميم الانفجار الداخلي على مدينة ناغازاكي اليابانية وأنتج حوالي 20 كيلو طن.

البلوتونيوم هو متعة في علم المعادن. يكون البلوتونيوم مستقرًا في عدد من المراحل حتى في درجة حرارة الغرفة - وتسمى هذه المراحل المختلفة المتآصلة. مرحلة ألفا ، وهي الأكثر شيوعًا في درجة حرارة الغرفة ، تشبه الزجاج بينما تشبه مرحلة دلتا الألومنيوم. لا يفضل ضغط كرة من الزجاج على ضغط كرة من الألومنيوم. وبالتالي ، تم تفضيل الخواص الميكانيكية لمرحلة دلتا. يتطلب تثبيت البلوتونيوم في مرحلة الدلتا إضافة ذرة ثلاثية التكافؤ مثل الألومنيوم أو السيريوم أو الإنديوم أو سكانديوم أو في حالة الولايات المتحدة ، الغاليوم. تكمن المشكلة في الإلكترون 5F في الشبكة المعدنية البلوتونيوم. لا يمكن لهذا الإلكترون أن يتخذ قراره بشأن ما إذا كان في نطاق التكافؤ أو نطاق التوصيل. نتيجة لذلك ، حتى في مراحل درجة حرارة الغرفة تميل إلى التقليب بين ألفا وبيتا ودلتا مسببة تغيرات هائلة في خصائص المواد للمعدن. مع إضافة 1 ٪ من الغاليوم ، يتم تجميد مرحلة دلتا في الشبكة لجميع درجات الحرارة المهمة.

تستخدم الولايات المتحدة الغاليوم لأن العناصر ثلاثية التكافؤ الأخرى لا تقدم نفس مقاومة التآكل مثل الغاليوم. من المستحسن إبقاء محتوى الأكسجين منخفضًا قدر الإمكان وتثبيط المواد الأخرى ذات المقطع العرضي العالي (ألفا ، ن) لأنها ستؤدي إلى ظهور نيوترونات ذات طاقة كبيرة والتي يمكن أن تؤدي إلى تشغيل الجهاز مسبقًا.


التصميم النهائي

التصميم النهائي المتفق عليه في لوس ألاموس للقنبلة الذرية التي تم تفجيرها في موقع اختبار ترينيتي كان عبارة عن جهاز "انفجار داخلي". بدلاً من اليورانيوم -235 الذي كان إنتاجه أكثر صعوبة ، كانت المادة الرئيسية داخل القنبلة هي البلوتونيوم 239 ، وهو معدن تم إنتاجه في موقع واشنطن في مفاعل نووي يسمى المفاعل المولّد. تمت معالجة مادة البلوتونيوم المخصب بعد ذلك في لوس ألاموس لتشكيل ما يقرب من 13 رطلاً كرويًا بحجم الكرة اللينة التي ستكون جوهر القنبلة.

لكي يحدث التفاعل المتسلسل داخل اللب ، يجب ضغط كرة البلوتونيوم بالتساوي على كامل سطحها بحيث تزداد كثافة الكرة بشكل كبير وتحول البلوتونيوم إلى "كتلة حرجة" أصغر وأكثر كثافة. تم تحقيق هذا الانضغاط عن طريق تفجير أجهزة الإشعال الموضوعة بدقة على سطح مادة متفجرة تحيط بالكرة وبالتالي إجبار القلب على الانهيار على نفسه.

لتوجيه هذه الطاقة المتفجرة إلى الداخل نحو القلب ، تم تصميم الشحنات ذات الشكل الخاص مع العديد من "العدسات" المتفجرة لإنتاج موجة الصدمة الكروية الدقيقة اللازمة لضغط كرة البلوتونيوم إلى كتلتها الحرجة. في ظل هذا السيناريو ، سيحدث الانشطار النووي داخل الكتلة الحرجة مما يتسبب في تفاعل تسلسلي هائل مستدام ذاتيًا بواسطة النيوترونات المحررة مما يؤدي إلى إطلاق هائل للطاقة - الانفجار الذري.


هنري ماكو: زود بورمان اليورانيوم النازي لصنع القنابل الذرية الأمريكية

يوثق كتاب Critical Mass كيف تم استخدام مكونات القنبلة النازية هذه من قبل مشروع مانهاتن لإكمال كل من قنبلة اليورانيوم التي أسقطت على هيروشيما وقنبلة البلوتونيوم التي أسقطت على ناغازاكي.

مختومة في اسطوانات # 8220 مبطنة بالذهب ، & # 8221 كان 1،120 رطلاً من اليورانيوم المخصب المسمى & # 8220U235 & # 8221 المادة الانشطارية التي تصنع منها القنابل الذرية

والدليل على أن مارتن بورمان كان عميلاً من المتنورين وأن الحرب العالمية الثانية كانت تمثيلية هو أنه رتب لنقل التكنولوجيا النازية المتقدمة إلى الولايات المتحدة في ختام الحرب العالمية الثانية.

كانت الحرب العالمية الثانية مفتعلة لتدمير النظام القديم وإفساح المجال للجديد. ضحى المتنورين بـ 60 مليون شخص لإلههم الشيطان. الكابالية تمتلك الجنس البشري بطريقة شيطانية.

تم الكشف عن نقل التكنولوجيا في الكتاب الكتلة الحرجة (1998) بواسطة كارتر هيدريك. تم تجاهل الكتاب إلى حد كبير بسبب حقيقته المزعجة.

وأيضًا ، هيدريك ، باحث دقيق ، لم يسلط الضوء على أهمية النتائج التي توصل إليها كما فعلت. بدلاً من ذلك ، ركز على تفاصيل إنتاج الولايات المتحدة للقنبلة الذرية ، وحركات Bormann & # 8217s ، وسجل U-234 ، وما إلى ذلك لإثبات قضيته.


يقدم Kirkus ملخصًا ممتازًا لكتاب Hydrick & # 8217s:

نظرة مراجعة جذرية للسباق على القنبلة الذرية خلال الحرب العالمية الثانية.

& # 8220 وفقًا للتاريخ المقبول تقليديًا ، كانت الولايات المتحدة أول دولة تخترع قنبلة ذرية ، ونتيجة لذلك ، فازت في الحرب ضد دول المحور. ومع ذلك ، يجادل المؤلف هيدريك بأن الحكومة الأمريكية لم تكن قادرة في الواقع على إنتاج ما يكفي من اليورانيوم المخصب أو آلية التشغيل اللازمة لجهاز يعمل بكامل طاقته.

أكثر من 126000 برميل من المواد النووية تتعفن على عمق 2000 قدم تحت الأرض في منجم ملح بالقرب من هانوفر بألمانيا. تقول الشائعات أن رفات العلماء النوويين الذين عملوا في البرنامج النازي موجودة هناك أيضًا ، حيث أحرق رجال قوات الأمن الخاصة (SS) سراً أجسادهم المشععة.

علاوة على ذلك ، كما يقول ، تمتلك ألمانيا هتلر ما يكفي من اليورانيوم المستخدم في صنع القنابل ، لكنها اتخذت في النهاية قرارًا محسوبًا بأن استخدامه لم يكن & # 8217t في مصلحتها الفضلى ، حيث كان من الممكن أن تخاطر بما يعادل 2 مليار دولار على ما كان في أفضل تمريرة السلام عليك يا مريم.

بدلاً من ذلك ، يكتب المؤلف ، كانت ألمانيا تعتزم إما استخدام القنبلة المكتملة كوسيلة ضغط في المفاوضات أو تسليمها إلى اليابان. The author asserts that [Hitler’s Deputy] Martin Bormann, did attempt to broker a deal with Japan but eventually secretly arranged to hand the materials over to the United States.

In short, this book holds that America lost the arms race, and without Germany’s technological transfer, the consequence might have been a more powerful Soviet Union.

In this third edition of his book, Hydrick addresses the criticism that if his account were true, there would have been massive amounts of unspent uranium leftover, although none was ever found. But in fact, he says, 126,000 barrels have been discovered, further confirming his thesis.

Hydrick’s theories are as provocative as they are meticulous unlike other researchers who’ve focused on personal accounts and records in the National Archives, he combed through uranium production records, shipping paperwork, and metallurgical fabrication records that have largely been neglected by others.

The ensuing account reads like a gripping drama, although sometimes the overall pace of the story is stymied by long, baroque sentences and a halting prose style. Still, this book marks a turning point in the history of atomic-bomb scholarship, and no future study can credibly ignore its compelling contentions.

“A rarity in academic literature–a genuinely original book about a profoundly important topic.”

In addition to the enriched uranium, U-234 also carried plans, parts, and personnel to build V-4 rockets, Messerschmidt 262 jets, and even the Henschell 130 stratosphere plane. (p. 294) Project Paperclip, the recruitment of Nazi scientists, was a continuation of this technology transfer.

Hydrick says that Buna rubber factory at Auschwitz was actually a plant to enrich uranium. It consumed more electricity than the entire city of Berlin and never produced any rubber. (72)


(left, Goebbels and Hitler- The joke’s on you.)

He says the sub dropped Bormann off in Spain. The whole operation was disguised as a technology transfer to Japan. Two Japanese naval attaches on board were allowed to commit suicide when they were told the true destination.

Hydrick found archival evidence that proves US-Nazi complicity. The US was aware of U-234’s progress and protected the sub. They knew of Bormann’s whereabouts. (270) Hydrick says key documents are missing from the archives he visited.

Hydrick concludes: “To believe a great portion of the actions outlined in this book actually occurred, one must believe the United States government in some form and at some high level, was in league with Martin Bormann and those involved in his escape.” (269)

Indeed they were. As with Bormann’s rescue from Berlin by the British, the technology transfer was spun as an exchange for Bormann (and Hitler’s?) safety after the war. Borman was an “Allied” agent all along.

The Nazis were false opposition. At the top, they were working for the Illuminati bankers who control both fascism and communism.

For the Cabalists, war is a revolutionary act because it increases the banker’s power and wealth, undermines civilization, kills people and advances the ultimate goal: replacing God with Satan.

It’s “revolutionary” because it turns Reality on its head. Evil is good lies are the truth, ugly is beautiful and sick is healthy. We have been satanically possessed.

ATTENTION READERS
Due to the nature of independent content, VT cannot guarantee content validity.
We ask you to Read Our Content Policy so a clear comprehension of VT's independent non-censored media is understood and given its proper place in the world of news, opinion and media.

All content is owned by author exclusively. Expressed opinions are NOT necessarily the views of VT, other authors, affiliates, advertisers, sponsors, partners or technicians. Some content may be satirical in nature. All images within are full responsibility of author and NOT VT.

RELATED ARTICLESMORE FROM AUTHOR

Family Court Judges Above the Law: Time for holding them accountable and liable

EU and US confirm removal of sanctions on Iran is an “essential part” of JCPOA

Biden: The Next Pandemic is Going to Happen…Press Conference Excerpts

8 COMMENTS

the first A bomb was detonated in the Kursk operation by the Germans. A de-turreted panzer tank with a little boy a bomb strapped on the back of it was allowed to be taken by a Russian tank crew & when it got to the russian lines the Germans detinated it. Bodies where still coming down 20 minutes later. Stalin threatened to use Chemicle & biologicle weapons if the Germans used a weapon like that again! The 2nd A bomb was used against the Russaians in there advance into Latvia, to stop there advance so they could get the German people out of there they dropped another one in Corland which decimated the Russians. The British have all the evidence of this as they recorded the expolosion & the fall out &ellectrical output! A little boy bomb was supplied to Japan 2 years before the end of the war & also to the USA at the end of the war, which is the first one dropped on Japan, Cheers JF
,

Where did you get those fairytales from?

time will prove me right Ian. Cheers JF

OKay Supposing i find your story interesting but then I want to know According to “mytime ” story WHO the Crap is Distributing & Doling out these Nukes ?

On June 24, 1944 the Japanese I-52 submarine was on the surface, exchanging harbor pilot with German U-530 for docking at Lorient, France and the loading of this 560 kg of Uranium Oxide to be used for their “genzai bakudan” dirty bombs on NYC, DC, SF, LA and Panama Canal.

“The Vacuum under the Soetoro Sombrero” > CanadaFreePress(.)com

Delivery was to be by kamikaze pilots, launched from the I-300 and I-400 submarine aircraft carriers.

Genzai Bakudan wasn’t a dirty bomb, the Japanese were building an actual atom bomb, they had uranium from mines in Japan and north Korea and they successfully tested a prototype in a cove of the north Korean coast in August 1945. The bomb was in a remote controlled motor launch they sailed into the bay. The US destroyed all of the evidence of the Japanese programme after the war. Japan had built the world’s largest cyclotrons to enrich uranium and they were smashed and thrown into Tokyo Bay. Konan is just north of the Chosin Reservoir of Korean War infamy, Chosin Reservoir was created when the Japanese built a huge hydroelectric dam to power the Konan industrial complex, it’s output was 2.5 times that of the Tennessee Valley Authority hydroelectric schemes used to power Oak Ridge as part of the Manhattan Programme. When US forces retreated from the area, they dynamited all of the buildings at Konan, thus destroying any evidence of japan’s atomic bomb work carried out there. Detailed info regarding the Japanese bomb programme used to be online, courtesy of Chinese intelligence, but has been scrubbed years ago. The founder of Sony was one of the key scientists who worked on the Japanese bomb programme which was based at the huge industrial complex at Konan, North Korea. The story of the Japanese bomb briefly made the US press but has always been denied by the US govt. http://www.reformation.org/atlanta-constitution.html

The Germans developed working atomic bombs too, I say bombs because they had not one but four bomb programmes and two of them succeeded. One used a gun type uranium design (as did the US Little Boy bomb) and was tested on the Baltic Island of Rugen, which has been sealed off ever since as it remained a military base after WW2, throughout the Cold War and even to the present day, so no soil samples or radiation readings have ever been forthcoming. The second was a novel design using two hollow shaped charges facing each other, with a small amount of uranium placed in between. When both charges were simultaneously detonated, this caused compression of the uranium and a small nuclear explosion on the order of a hundred or so tonnes of TNT – the first mini-nuke. This programme was run by the Wehrmacht and the device was successfully tested at the Ohrdruf proving ground, east of Berlin. The big advantage of this device was that it was cheap and simple to manufacture and could use less refined uranium, the downside was that it was only suitable for small yield bombs, rather than the kilotonne class ones possible with the uranium gun (Little Boy) and plutonium implosion (Fat Man) types. One big reason why Stalin was desperate to get his hands on Berlin before the Western Allies was to gain possession of the Kaiser Wilhelm Institute in the Berlin suburbs, which held a large stockpile of over 1,000 tonnes of uranium ore stolen from Belgium in 1940, this ore was mined in the Congo and was the highest grade uranium ore available, hence it needed less processing to become weapons grade. These programmes are hidden from history and only Heisenberg’s unsuccessful attempt to build a heavy water based nuclear reactor to produce plutonium is in the mainstream history books.

Didn’t the Japanese do the initial work developing shaped charge detonation making the weapons possible?

No, the Germans invented the shaped charge in the late 1930s. The first use of them as weapons was by glider troops who used them to destroy the cupolas and gun turrets of the Belgian Fort Eben Emael in 1940 at he beginning of the invasion of Belgium and France.


The Secret Nazi Role in Building Atomic Bomb

One of the most widely known and well-established facts of the 20 th century is that the Manhattan Project was the first successful development of a nuclear weapon.

However, as more time passes and more research is done into the subject, it is becoming clear that the established narrative is nothing more than a fairy tale and the truth is stranger than anyone would accept as fiction.

As incredible as it sounds, the true story involves secret deals with Nazi Germany, smuggling of vital resources via U-boat, and German scientists providing the key final components needed to make the bomb work.

The heart of the story is the race to produce enough fissile material to build the bombs and the established narrative of heroic efforts by the US is very far from the truth.

The race to produce the fissile materials

The US uranium enrichment efforts were based at Oak Ridge, TN where three plants using differing methods worked night and day to produce fissile material for the Manhattan Project. The S-50 plant used liquid thermal diffusion the K-25 plant used the gaseous diffusion process and the Y-12 plant used electromagnetic separation.

The engineering challenges were immense, as were the material requirements – a copper shortage lead to the US treasury loaning 14,700 tons of silver bullion in order to complete the electromagnetic coils of Y-12. Y-12 became fully operational in March 1944 and the first shipments of enriched uranium were sent to Los Alamos in June 1944. Production of fissile material was very slow, so that by 28 th December 1944, Eric Jette, the chief metallurgist at Los Alamos made the following gloomy report:

“A study of the shipment of (bomb-grade uranium) for the past three months shows the following….: At present rate, we will have 10 kilos about February 7 and 15 kilos about May 1.”

With such a paltry stockpile of enriched uranium, far below that needed for a uranium-based atom bomb and with this stockpile being depleted by the decision to develop more plutonium for an alternative bomb, the entire enterprise of the Manhattan Project appeared destined for defeat.

If the stocks of weapons-grade uranium in early 1945 after almost three years of research and production were about half of what they needed to produce just one atomic bomb, how then did the Manhattan Project acquire the large remaining amount of enriched weapons-grade uranium 235 needed to feed the Hanford reactors that produced the plutonium for the Gadget test device and also complete the الولد الصغير bomb dropped on Hiroshima in August 1945? Furthermore, how did they solve the pressing problem of the fuses for a plutonium bomb?

Somehow, they solved their materials shortage and on the 16 th of July 1945, the Gadget test device was exploded in the New Mexico desert at the Alamogordo Bombing and Gunnery Range, part of the White Sands Proving Ground. ‘Gadget’ was a Y-1561 device very similar to the رجل سمين bomb dropped on Nagasaki and used 6.2 kilograms of plutonium to produce a blast equivalent to 20 kilotons of TNT. The nuclear age was born.

The backup plan – Uranium-based gun-type bomb

While almost all research at Los Alamos since June 1944 had been focused on the implosion-type plutonium weapon that resulted in Gadget و رجل سمين a smaller team worked on a far simpler uranium-based design. In contrast to the plutonium implosion-type nuclear weapon, the uranium gun-type weapon was straightforward if not trivial to design. The concept was pursued so that in case of a failure to develop a plutonium bomb, it would still be possible to use the gun principle.

The design used the gun method to explosively force a hollow sub-critical mass of uranium-235 and a solid target cylinder together into a super-critical mass, initiating a nuclear chain reaction. This was accomplished by shooting one piece of the uranium onto the other by means of four cylindrical silk bags of nitrocellulose powder. The bomb contained 64 kg (141 lb) of enriched uranium.

The design specifications for ‘Little Boy’ were completed in February 1945. Three different contractors were used to produce the components so that no one would have a copy of the complete design. The bomb, except for the uranium payload, was ready at the beginning of May 1945. The uranium 235 projectile was completed on the 15 th of June and the target on the 24 th of July.

While testing of the components was conducted, no full test of a gun-type nuclear weapon occurred before the الولد الصغير was dropped over Hiroshima. The weapon design was simple enough that it was only deemed necessary to do laboratory tests with the gun-type assembly. Unlike the plutonium implosion design, which required sophisticated coordination of shaped explosive charges, the gun-type design was considered almost certain to work.

The partly assembled bombs without the fissile components left Hunters Point Naval Shipyard, California, on the 16 th July aboard the cruiser USS Indianapolis, arriving at Tinian Island on the 26 th July. The fissile components followed by air on the 30 th of July. On the 9 th August, B-29 Superfortress مثلي الجنس إينولا إسقاط الولد الصغير over Hiroshima, resulting in a 15 kiloton blast that destroyed the heart of the city.

The shortage of Uranium is suddenly overcome

The age of nuclear weapons had been ushered in, but the mystery remained – where did the enriched uranium needed come from? By the 1 st of May 1945, only 15kg of enriched Uranium-235 had been produced and much of it had been directed into production of plutonium.

However, just three short months later, all the required fissile material for two plutonium bombs and one uranium bomb had been produced. The uranium bomb alone required 64kg of enriched fissile material and at the rate, Oak Ridge was producing this material, it should not have been possible to complete a uranium bomb before the end of 1946.

Clearly, a new supply of enriched uranium-235 had been found sometime after the beginning of May 1945. To find the answer, we have to examine the events of May 1945.

On the 14 th of May 1945, the German long-range Type XB U-boat U-234 surrendered to USS Sutton just south of the Grand Banks and was escorted to Portsmouth Naval Shipyard. US intelligence summary NSA/USN SRMN-037, RG 457 written on the 19 th May listed U-234‍ ’s cargo as including drawings, arms, medical supplies, instruments, lead, mercury, caffeine, steels, optical glass, and brass. The fact that the ship also carried a number of gold-lined containers stenciled U-235 and containing 540kg of uranium remained classified until after the end of the Cold War decades later.

The 1,200 pounds (540 kg) of uranium disappeared researchers concluded it was most likely transferred to the Manhattan Project’s Oak Ridge diffusion plant. However, 560kg of uranium oxide would only have yielded approximately 7.7 pounds (3.5 kg) of enriched weapons-grade U-235 after processing this was around 5% of what was required to build the Little Boy uranium fission weapoن.

Furthermore, Uranium oxide is not radioactive enough to require shipping in gold-lined containers, only enriched uranium would require such shielding. Therefore we can safely conclude that the Uranium taken from U-234 was enriched, weapons-grade material ready to be worked into the fissile components of the الولد الصغير bomb.

Haigerloch Uranbrenner, Abbau US-Truppen, 1945 © Library of Congress / Washington

Secret deals with Nazi Germany

The story of the German atomic bomb programs and their extensive Uranium enrichment program would take a whole book to tell in any detail, however, the basic facts are that in 1940 the Germans had seized the Belgian stockpile of high purity uranium ore mined in the Congo German scientists had developed a chemical enrichment process many times more efficient than the process used by the Manhattan Project with the result that by the end of the war the Germans possessed a large stockpile of weapons-grade material.

Realizing the war was lost, Martin Bormann, almost certainly with the support of Adolf Hitler, had begun secret negotiations with the British and Americans to buy safe passage to South America for the leading Nazis including Hitler and Eva Braun. Bormann traded Germany’s finest military, engineering, and scientific secrets for the escape to freedom of many top Nazis, himself, and Hitler included.

As well as providing the Uranium to complete Little Boy, U-234 also brought what was needed to make the Fat Man plutonium bomb work in the form of Dr. Heinz Schlicke, an electrical engineer and Kriegsmarine officer who had invented a new type of optoelectronic fuse. He is taken to a secret POW camp at Fort Hunt, Virginia.

By this time it had become apparent that there were significant and seemingly insurmountable problems in designing a plutonium bomb, for the fuses available to the Allies were simply far too slow to achieve the uniform compression of a plutonium core within the very short span of time needed to initiate uncontrolled nuclear fission.

However, with Dr. Schlicke and a number of his fuses in their possession, the US was now able to complete their plutonium bomb.

Therefore, we can state with certainty, based on the simple historical facts, that without the German uranium and fuses, no atomic bombs would have been completed before 1946 at the earliest.


Injections of plutonium

Between 1944 and 1947, patients at many Manhattan Project-affiliated hospitals were injected with various radioactive elements without their knowledge by the medical team of the Manhattan Project. Interesting Engineering writes that these experiments were conducted in hospitals across the United States and at least "18 subjects were injected with plutonium, six with uranium, five with polonium, and at least one with americium."

According to the Atomic Heritage Foundation, these experiments were done for a number of reasons. The plutonium injections were meant to figure out how urine and feces could be used to "estimate the amount of plutonium remaining in an exposed subject." Some of the uranium injections at the Strong Memorial Hospital in Rochester were intended to discern "the minimum dose that would produce detectable kidney damage."

Since none of the people injected with radioactive elements are alive today, it's impossible to know for certain if they gave consent in any way. However, as "The Human Plutonium Injection Experiments" explains, "one fact is almost certain—the patients were not told that they were being injected with plutonium." It's likely that the patients weren't even told that they were being injected with something radioactive. And tragically, "the doctors misdiagnosed many of their patients as terminal when they in fact were not."


Legacy and Ethics

Energy Secretary Hazel O'Leary (right) visits Oak Ridge with Congresswoman Marilyn Lloyd, 1994

In the early 1990s, the Albuquerque Tribune uncovered the nature of these human experiments and the identity of the patients. In response, President Bill Clinton set up an Advisory Committee on Human Radiation Experiments. The Department of Energy, under the leadership of Secretary Hazel R. O’Leary, undertook an extensive investigation into all aspects of these experiments since the start of the atomic age.

Thousands of documents were declassified and several hearings were held. In 1995, the DOE released a report which detailed the experiments, made ethical judgments, and gave recommendations to Congress on how to proceed. At this time, the subjects of the 1945-1947 tests had passed away. Families of the victims received payments from the federal government. By 1997, laws were adopted to prohibit secret scientific testing on humans. New legislation required patients to give informed consent and to be notified if experiments were classified. Additionally, the government stipulated that thorough documentation was to be kept and externally reviewed.

In November 1986, the Congressional Subcommittee on Energy Conservation and Power released a report called American Nuclear Guinea Pigs: Three Decades of Radiation Experiments on US Citizens, which included details about human experiments during the Manhattan Project. However, until the Department of Energy investigation in 1994, most of the American public was unaware of these experiments.

According to the 1995 Advisory Committee on Human Radiation Experiments report, “In no case was there any expectation that these patient-subjects would benefit medically from the injections.” In most cases, rather, the injections had a significantly greater adverse effect than originally hypothesized. For example, scientists originally thought that 90% of the material would be excreted by subjects. However, a 1946 study coauthored by Edwin Russell and James Nickson titled “Distribution and Excretion of Plutonium” disclosed that excretion studies showed that nearly 90% of the plutonium entering the body is retained for years in the bone.

Furthermore, the doctors misdiagnosed many of their patients as terminal when they in fact were not. The physicians involved violated the medical responsibility to “First, do no harm” by hiding the nature of the injections from their patients. The DOE report concludes that the experiments were unethical: “The egregiousness of the disrespectful way in which the subjects of the injection experiments and their families were treated is heightened by the fact that the subjects were hospitalized patients. Their being ill and institutionalized left them vulnerable to exploitation.” The stories of men and women like Ebb Cade, Albert Stevens, Eda Charlton, and Simeon Shaw are a reminder of the weighty costs associated with medical and scientific progress.

When the documentation concerning human experimentation came to light in the mid-1990s, one journalist wrote that this information “will force historians to rewrite part of the history of the dawn of the atomic age.” It is important to critically consider the role of human experimentation in the legacy of the Manhattan Project.


شاهد الفيديو: سيناريو الصين وامريكا ستكون حرب النووية (كانون الثاني 2022).