עבור מדענים רבים המעורבים בפרויקט מנהטן, המירוץ לבניית פצצה אטומית היה קרב עגום בין חיים למוות. לא הכחיש את הכוח ההרסני של הטכנולוגיה או את אגרה האזרחי הבלתי נמנע. לאחר הפצצותיהם של הירושימה ונגסאקי, שהתרחשו לפני 70 שנה השבוע, נזכר במפורסם המנהל המדעי ג'יי רוברט אופנהיימר את רגשותיו כששמע את החדשות, וציטט מתוך טקסט הינדי: "עכשיו אני נהייתי מוות, משמיד העולמות. "
תוכן קשור
- הסיפור המוזר של "רובה-העל" הכושל של סדאם חוסין
- העץ בן 390 שנה ששרד את הפצצת הירושימה
- פלוטוניום ממבחני גרעין מתהפך באווירה
אולם עם אחיזה של מלחמת העולם השנייה, כאשר מדענים גרמנים עבדו בזעם על אותה טכנולוגיה, אופנהיימר ופיזיקאים אחרים בארצות הברית התמקדו מאוד במשימה של יצירת הנשק הגרעיני הראשון בעולם. ובתחום הסודי של המעבדה הלאומית של לוס אלמוס התנהל קרב פנימי בין שתי קבוצות עם רעיונות מנוגדים כיצד להעביר את המשא הקטלני.
בסופו של דבר, שני סוגים של פצצה המשתמשים בחומרים רדיואקטיביים שונים נפלו על יפן רק בימים אחדים, וקודם היה Little Boy ו- Fat Man. אבל אם המדענים היו מצליחים בניסיונותיהם הראשונים, ניתן היה לקרוא לשתי הפצצות בשם דק האדם.
גרעין האטום הוא מקום משתנה יותר ממה שאתה יכול לדמיין. בליבו, אטום מכיל תערובת של חלקיקים הנקראים פרוטונים ונויטרונים, שמשתלבים כדי לתת לאטום את המסה שלו ואת אישיותו האלמנטרית הייחודית. בעוד שלכל האטומים של יסוד כימי מסוים יש מספר זהה של פרוטונים, ספירת הנויטרונים יכולה להשתנות, ולהניב איזוטופים של המונים שונים. אך כמו רפסודה צפופה, חלק מהאיזוטופים מתנשאים על שפת היציבות ונוטים להשליך ספונטנית עודפי אנרגיה וחלקיקים בצורה של קרינה. עם הזמן, איזוטופים רדיואקטיביים מתפרקים באופן טבעי לתצורות יציבות יותר ואפילו לאלמנטים חדשים בשרשרת אירועים צפויה למדי.
רתימת האטום ליצירת פיצוץ לא נראתה מציאותית עד 1939, אז מדענים בברלין הצליחו לפצל במכוון אטום אורניום ליסודות קלים יותר. תהליך זה של ביקוע גרעיני, שהובא בצורה הנכונה, יכול לשחרר כמויות אדירות של אנרגיה - על פי הדיווחים הראשוניים של הניו יורק טיימס, הפצצה שהוטלה על הירושימה התפוצצה בעוצמה של 20, 000 טונות של TNT, אם כי אומדן זה הוחדר מאז. עד 15, 000 טון.
במכתב משנת 1939 לנשיא ארה"ב פרנקלין רוזוולט הזהיר אלברט איינשטיין מפני ניסוי הביקוע והמאמצים הנאציים לבנות נשק. זמן קצר לאחר מכן, מדענים הראו עד כמה נדרש אורניום בכדי להשיג מסה קריטית ולפוצץ פצצת ביקוע, והם הוכיחו שהם יכולים להשתמש גם בפלוטוניום למשימה. בשנת 1941 הצטרף פרויקט מנהטן למירוץ לפיתוח פצצת אטום עובדת.
אופנהיימר שם תחילה את אמונתו במפתח שנקרא "איש דק", פצצה ארוכה ורזה מסוג א. זה היה מפטר תקע של חומר רדיואקטיבי לעבר יעד העשוי מאותם החומר, כך שכוחות הדחיסה המשולבים והמסה הגוברת עוררו את תגובת השרשרת שתוביל לפיצוץ ביקוע. כגידור, צוות אחר חקר פצצת התפוצצות, שתדחס מסה תת-קריטית של חומר בגרעין מוקף חומרי נפץ. כאשר המטענים ייעלמו, כדור החומר היה נדחס מגודל אשכולית לזה של כדור טניס, מגיע למסה קריטית ופוצץ את הפצצה.
מפציץ סופר-מצודת מטוס בואינג B-29 מתגלגל לאחור מעל בור הפצצה להעמסה בטיניאן באיי מריאנה. (באדיבות הקרן למורשת האטום) 
הפצצה הקטנה נשענת על מעלית הידראולית. (באדיבות הקרן למורשת האטום) 
פצצת האדם השמן נבדקת במשלוחו באופן דולי. (באדיבות הקרן למורשת האטום) 
הפצצה של הקטן הקטן מוכנה לטעינה למפציץ B-29 אנולה גיי . (באדיבות הקרן למורשת האטום) 
גרעין ההתפוצצות של פצצת האדם השמן מוכן להצבה בתוך המעטפת. (באדיבות הקרן למורשת האטום) 
מעלית הידראולית מעלה את פצצת הקטן ל מפרץ המטוס. (באדיבות הקרן למורשת האטום) 
איש שמן שמגדל במעלית מעל בור הפצצה לפני הטעינה לרכב הבוקסר B-29. (באדיבות הקרן למורשת האטום) 
פצצת הילד הקטן בתוך מפרץ האנוולה גיי . (באדיבות הקרן למורשת האטום) 
כלי הנשק של אנולה הומוס דיק פרסונס היה אחד מכמה אנשים שחתמו את שמם על מכלול הזנב של פצצת האיש השמן. (באדיבות הקרן למורשת האטום) תכנון ההפעלה היה אלגנטי אך הפיזיקה הייתה פחות ודאית, וזו הסיבה שדגם האקדח קיבל עדיפות. אולם לאחר כארבעה חודשים, הבינו מדעני הפרויקט כי האיש הדק אינו מתכוון לעבוד עם מקור הדלק הרצוי להם, האיזוטופ הרדיואקטיבי פלוטוניום -139. אתר הנפורד בדרום מזרח מדינת וושינגטון הוקם בשנת 1943 במטרה מפורשת לשאוב פלוטוניום בדרגת נשק, והתברר כי לחומר מהכורים שלו היה פגם אנושי.
"היה צורך לנטוש את עיצובו של פלוטוניום" איש דק "בגלל סיכון גבוה לפיצוץ מקדים", אומר ברטון האקר, היסטוריון טכנולוגי צבאי במוזיאון הלאומי להיסטוריה אמריקאית של סמית'סוניאן. זה לא מפחיד כמו שזה נשמע - זה פשוט אומר שהתקע והיעד יאבדו את כוחם ההרסני לפני שהפצצה באמת יכלה. "פלוטוניום זמין פלט יותר מדי נויטרונים, והביא לתגובה גרעינית לפני שניתן היה להשיג מסה קריטית, וכתוצאה מכך קראו הפיזיקאים סחרחורת."
פליטת הנויטרונים מאורניום הייתה נמוכה מספיק כדי לאפשר לסוג אקדח להגיע למסה קריטית, אך ההיצע היה מוגבל מאוד. "אפשר לייצר פלוטוניום מהר יותר מאשר אורניום בדרגת נשק", אומר האקר. "תכנון האקדח בטוח היה עובד, אבל לא היה מספיק אורניום ליותר מאחד בשנת 1945."
הפצצה הקטנה שנפלה על הירושימה ב- 6 באוגוסט 1945, הייתה צאצאיו של האיש הדק, פצצה קצרה יותר מסוג נשאה שנשא מטען אורניום. בינתיים, הפצצה שהוטלה על נגסאקי ב -9 באוגוסט הייתה מכשיר פיצוץ, איש השומן המונע על פלוטוניום. העיצוב שלה היה יעיל פי עשרה ויצר כוח נפץ גדול יותר, השווה לכ -21, 000 טונות של TNT, על פי הערכות מודרניות. למרות שפצצת הקטן היה פחות יעיל ופחות עוצמתי, היא הרסה יותר את האזור סביב הירושימה מכיוון שהשטח הגבעות סביב נגסאקי הגביל את רדיוס הפיצוץ של השמן. ובכל זאת, בעקבות ההפצצות הפך הפיצוץ לתכנון העיקרי לנשק גרעיני בעידן המלחמה הקרה.
"למיטב ידיעתי, העיצוב היחיד מסוג הנשק שפוצץ אי פעם אחרי הירושימה היה אחד ממעטפת ארטילריה גרעינית שנבדקה בנבדה בשנת 1953, " אומר האקר. "כל השאר היו עיצובים של פיצוץ. עיצובים מסוג אקדח היו אמינים אך לא יעילים, והשתמשו בחומר גרעיני יותר לאותן תוצאות כמו התקני פיצוץ. הם נשארו במלאי כמו פגזי ארטילריה, אך אף אחד אחר לא הופץ."
