Зловещая Троица

Событие, которое запечатлено на этой фотографии, возвещающей начало атомной эры, роковым образом повлияло на дальнейшую историю человечества. Первый атомный взрыв - операция под кодовым названием "Тринити" ("Троица") - был кульминационным моментом совершенно секретного "Манхэттенского проекта", направленного на разработку и создание атомного оружия. Но сколь бы зловещим ни был этот атомный "гриб", он тем не менее символизировал крупный научный результат: покорение атома.

В основе действия атомной бомбы лежит цепная реакция деления тяжелых ядер, сопровождающаяся выделением огромной энергии; техническая задача заключалась здесь в том, чтобы в момент взрыва создать внутри бомбы критическую массу достаточно чистого урана или плутония. (Критическая масса - это минимальная масса, достаточная для осуществления самоподдерживающейся реакции деления ядер.)

Цепная реакция может возникать при бомбардировке урана нейтронами. Нейтроны расщепляют тяжелое ядро урана, при этом образуются ядра бария, криптона и другие осколки деления, а также дополнительные нейтроны, способные вызвать расщепление нового ядра урана и т. д. Однако если масса делящегося вещества меньше критической, то образовавшиеся нейтроны могут просто покинуть ее; нейтроны могут также поглощаться ядрами, не вызывая деления (это, в частности, наблюдается при бомбардировке сравнительно медленными нейтронами ядер урана-238), наконец, нейтроны могут поглотиться не делящимся ядром (если уран содержит много примесей). Самый прямой путь к осуществлению самоподдерживающейся реакции деления ядер состоит, таким образом, в получении критической массы изотопа уран-235, который проявляет гораздо большую склонность к делению, чем уран-238. В природном сырье, однако, концентрация урана-238 в 140 раз больше, чем урана 235. Первый атомный реактор, в котором блоки из окисла урана перемежались с графитовыми замедлителями (они вызывают торможение нейтронов, увеличивая тем самым вероятность их захвата ядрами урана-235), был построен под руководством Энрико Ферми в 1941 г., а в декабре следующего года была успешно осуществлена цепная реакция.

Почти с самого начала стало ясно, что цепную реакцию можно обуздать, направив ее либо для получения энергии в мирных целях, либо для создания оружия невиданной разрушительной силы. Однако при этом возникали огромные технические трудности. Прежде всего встала проблема разделения изотопов; с этой целью использовали масс-спектрограф, центрифугу, методы газовой диффузии и тепловой диффузии в жидкости. Исследовалась и другая возможность. Уран-239, образующийся при захвате нейтрона ядром урана-238, превращается в нептуний-238, а затем в плутоний-239. Плутоний - первый искусственно созданный элемент - ведет себя по отношению к медленным нейтронам так же, как уран-235, но его можно получать из более распространенного изотопа уран-238. При этом отпадает нужда в разделении изотопов.

Материалом для первой американской бомбы стал плутоний; быстрые нейтроны (в атомном реакторе используются медленные нейтроны) создавались радиоактивным полонием, заключенным в сферическую бериллиевую оболочку; взрывное устройство создавало сферическую ударную волну, которая приводила в соприкосновение плутоний с полонием. Бомба была установлена наверху 30-метровой деревянной вышки, сооруженной посреди пустыни. И когда руководитель операции "Тринити" замкнул ключ дистанционного подрывного устройства - это произошло в 5 ч 30 мин утра по местному времени 16 июля 1945 г., - атомный взрыв, эквивалентный взрыву 18 тыс. т тротила, озарил пустыню ослепительным сиянием.

Для регистрации взрыва использовалось более 50 фотокамер, установленных на расстояниях 0,7; 9; 29 и 38 км от эпицентра. Восемь пленок были сильно засвечены мощным рентгеновским и гамма-излучением; девять (самых качественных) использовались в дальнейшем для измерений. Было получено около 100 тыс. кадров - в основном с помощью кинокамер. Фотоаппарат, с помощью которого был сделан приведенный здесь снимок, был анахронизмом среди сложнейших камер с вращающимися зеркалами и призмами, разработанных специально для этой цели. В журнале наблюдений эта фотография описана так: "Снимок передержан, но видны огненный шар и ветви", - здесь наложились друг на друга события первых пяти секунд взрыва. К этому моменту верхушка грибовидного облака достигла высоты 500 м.

Превращение огненного шара в облако дыма произошло к концу первой секунды после взрыва: к этому времени возникло много побочных явлений; пузыри на огненном шаре, огни на оттяжках мачты, выбросы земли, ударная волна, ставшая видимой. Облако поднялось на высоту 12 км, взрыв оставил воронку диаметром 400 м.

15 июля 1945 г. Хорнада дел Муэрто, Аламогордо, шт. Нью-Мексико, США Дж. Мак и Б. Брикснер Фотоаппарат; относительное отверстие //2000, 9140 м от эпицентра взрыва Пленка 'Кодак коммершиал'. 5 с. Лос-Аламосская национальная лаборатория, шт. Нью-Мексико, США [40,165, 294]