من صنع القنبلة الذرية؟
كان الألمان أول من بدأ العمل. في ديسمبر 1938، كان الفيزيائيان أوتو هان وفريتز ستراسمان أول من قام بتقسيم نواة ذرة اليورانيوم بشكل مصطنع. في أبريل 1939، تلقت القيادة العسكرية الألمانية رسالة من أساتذة جامعة هامبورغ بي هارتيك و دبليو جروث، تشير إلى الإمكانية الأساسية لإنشاء نوع جديد من المتفجرات عالية الفعالية. وكتب العلماء: «إن الدولة التي تكون أول من أتقن عمليًا إنجازات الفيزياء النووية ستكتسب التفوق المطلق على غيرها». والآن تعقد وزارة العلوم والتعليم الإمبراطورية اجتماعًا حول موضوع "حول التفاعل النووي ذاتي الانتشار (أي المتسلسل)." ومن بين المشاركين البروفيسور إي. شومان، رئيس قسم الأبحاث في مديرية التسليح في الرايخ الثالث. وبدون تأخير، انتقلنا من الأقوال إلى الأفعال. بالفعل في يونيو 1939، بدأ بناء أول مصنع مفاعل في ألمانيا في موقع اختبار كومرسدورف بالقرب من برلين. صدر قانون يحظر تصدير اليورانيوم خارج ألمانيا، وتم شراء كمية كبيرة من خام اليورانيوم بشكل عاجل من الكونغو البلجيكية.
ألمانيا تبدأ و ... تخسر
في 26 سبتمبر 1939 ، عندما كانت الحرب مستعرة بالفعل في أوروبا ، تقرر تصنيف جميع الأعمال المتعلقة بمشكلة اليورانيوم وتنفيذ البرنامج المسمى "مشروع اليورانيوم". كان العلماء المشاركون في المشروع في البداية متفائلين للغاية: لقد رأوا أنه من الممكن صنع أسلحة نووية في غضون عام. خطأ ، كما أظهرت الحياة.
شاركت 22 منظمة في المشروع ، بما في ذلك المراكز العلمية المعروفة مثل المعهد الفيزيائي لجمعية القيصر فيلهلم ، ومعهد الكيمياء الفيزيائية بجامعة هامبورغ ، والمعهد الفيزيائي للمدرسة التقنية العليا في برلين ، والمعهد الفيزيائي والفيزيائي. المعهد الكيميائي لجامعة لايبزيغ وغيرها الكثير. أشرف على المشروع وزير التسلح الإمبراطوري ألبرت سبير شخصيًا. تم تكليف شركة IG Farbenindustri بإنتاج سداسي فلوريد اليورانيوم ، والذي يمكن من خلاله استخلاص نظير اليورانيوم 235 القادر على الحفاظ على تفاعل متسلسل. تم تكليف نفس الشركة ببناء منشأة لفصل النظائر. شارك في العمل علماء مرموقون مثل Heisenberg و Weizsacker و von Ardenne و Riehl و Pose والحائز على جائزة نوبل Gustav Hertz وغيرهم.
في غضون عامين ، نفذت مجموعة هايزنبرغ البحث اللازم لإنشاء مفاعل ذري باستخدام اليورانيوم والماء الثقيل. تم التأكيد على أن نظيرًا واحدًا فقط ، وهو اليورانيوم 235 ، الموجود بتركيزات صغيرة جدًا في خام اليورانيوم العادي ، يمكن أن يكون بمثابة متفجر. كانت المشكلة الأولى هي كيفية عزلها من هناك. كانت نقطة انطلاق برنامج القصف عبارة عن مفاعل ذري ، والذي يتطلب إما الجرافيت أو الماء الثقيل كوسيط للتفاعل. اختار الفيزيائيون الألمان الماء ، مما خلق مشكلة خطيرة لأنفسهم. بعد احتلال النرويج ، انتقل مصنع الماء الثقيل الوحيد في العالم في ذلك الوقت إلى أيدي النازيين. لكن هناك ، كان مخزون المنتج الذي يحتاجه الفيزيائيون بحلول بداية الحرب عشرات الكيلوغرامات فقط ، ولم يحصل عليها الألمان أيضًا - سرق الفرنسيون المنتجات القيمة حرفياً من تحت أنوف النازيين. وفي فبراير 1943 ، تركت قوات الكوماندوز البريطانية في النرويج ، بمساعدة مقاتلي المقاومة المحليين ، عطلت المصنع. كان تنفيذ برنامج ألمانيا النووي في خطر. لم تنته مغامرات الألمان عند هذا الحد: انفجر مفاعل نووي تجريبي في لايبزيغ. تم دعم مشروع اليورانيوم من قبل هتلر فقط طالما كان هناك أمل في الحصول على سلاح فائق القوة قبل نهاية الحرب التي أطلقها له. تمت دعوة هايزنبرغ من قبل سبير وسألها بصراحة: "متى نتوقع صنع قنبلة قابلة للتعليق من قاذفة؟" كان العالم صريحًا: "أعتقد أن الأمر سيستغرق عدة سنوات من العمل الشاق ، على أي حال ، القنبلة لن تكون قادرة على التأثير على نتيجة الحرب الحالية". اعتبرت القيادة الألمانية بعقلانية أنه لا جدوى من فرض الأحداث. دع العلماء يعملون بهدوء - بحلول الحرب القادمة ، كما ترى ، سيكون لديهم الوقت. نتيجة لذلك ، قرر هتلر تركيز الموارد العلمية والصناعية والمالية فقط على المشاريع التي من شأنها أن تعطي أسرع عائد في إنشاء أنواع جديدة من الأسلحة. تم تقليص تمويل الدولة لمشروع اليورانيوم. ومع ذلك ، استمر عمل العلماء.
في عام 1944 ، تلقى Heisenberg صفائح اليورانيوم المصبوب من أجل مصنع مفاعل كبير ، حيث تم بالفعل بناء مخبأ خاص في برلين. كان من المقرر إجراء التجربة الأخيرة لتحقيق تفاعل متسلسل في يناير 1945 ، ولكن في 31 يناير ، تم تفكيك جميع المعدات على عجل وإرسالها من برلين إلى قرية Haigerloch بالقرب من الحدود السويسرية ، حيث تم نشرها فقط في نهاية فبراير. احتوى المفاعل على 664 مكعبًا من اليورانيوم بوزن إجمالي 1525 كجم ، محاطًا بعاكس نيوتروني من الجرافيت يزن 10 أطنان ، وفي مارس 1945 ، تم سكب 1,5 طن إضافي من الماء الثقيل في القلب. في 23 مارس ، أبلغت برلين أن المفاعل قد بدأ العمل. لكن الفرح كان سابقًا لأوانه - لم يصل المفاعل إلى نقطة حرجة ، ولم يبدأ التفاعل المتسلسل. بعد إعادة الحساب ، اتضح أنه يجب زيادة كمية اليورانيوم بما لا يقل عن 750 كجم ، مما يؤدي إلى زيادة كتلة الماء الثقيل بشكل متناسب. لكن لم يكن هناك احتياطيات متبقية. كانت نهاية الرايخ الثالث تقترب بلا هوادة. في 23 أبريل ، دخلت القوات الأمريكية هايجرلوش. تم تفكيك المفاعل ونقله إلى الولايات المتحدة.
في غضون ذلك عبر المحيط
بالتوازي مع الألمان (مع تأخر طفيف فقط) ، تم تطوير الأسلحة الذرية في إنجلترا والولايات المتحدة الأمريكية. بدأوا برسالة أرسلها ألبرت أينشتاين في سبتمبر 1939 إلى الرئيس الأمريكي فرانكلين روزفلت. المبادرون بالرسالة ومؤلفو معظم النص هم فيزيائيون مهاجرون من المجر ليو زيلارد ويوجين ويغنر وإدوارد تيلر. لفتت الرسالة انتباه الرئيس إلى حقيقة أن ألمانيا النازية كانت تجري بحثًا نشطًا ، ونتيجة لذلك يمكنها قريبًا الحصول على قنبلة ذرية.
في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، تم الإبلاغ عن المعلومات الأولى حول العمل الذي قام به كل من الحلفاء والعدو إلى ستالين من قبل المخابرات في وقت مبكر من عام 1943. تقرر على الفور نشر عمل مماثل في الاتحاد. هكذا بدأ المشروع الذري السوفيتي. لم يقتصر الأمر على تلقي المهام من قبل العلماء ، ولكن أيضًا من قبل ضباط المخابرات ، الذين أصبح استخراج الأسرار النووية مهمة عظمى بالنسبة لهم.
ساعدت المعلومات الأكثر قيمة حول العمل على القنبلة الذرية في الولايات المتحدة ، التي حصلت عليها المخابرات ، بشكل كبير في الترويج للمشروع النووي السوفيتي. تمكن العلماء المشاركون فيه من تجنب مسارات البحث المسدودة ، وبالتالي تسريع تحقيق الهدف النهائي بشكل كبير.
تجربة الأعداء والحلفاء الجدد
بطبيعة الحال ، لم يكن بوسع القيادة السوفيتية أن تظل غير مبالية بالتطورات النووية الألمانية. في نهاية الحرب ، تم إرسال مجموعة من الفيزيائيين السوفييت إلى ألمانيا ، من بينهم أكاديميون المستقبل آرتسيموفيتش ، كيكوين ، خاريتون ، شتشلكين. جميعهم كانوا مموهين بزي كولونيلات الجيش الأحمر. قاد العملية النائب الأول لمفوض الشعب للشؤون الداخلية إيفان سيروف ، الذي فتح أي باب. بالإضافة إلى العلماء الألمان اللازمين ، عثر "العقيد" على أطنان من اليورانيوم المعدني ، والتي ، وفقًا لكورتشاتوف ، قللت العمل على القنبلة السوفيتية لمدة عام على الأقل. كما أخذ الأمريكيون أيضًا الكثير من اليورانيوم من ألمانيا ، وأخذوا معهم المتخصصين الذين عملوا في المشروع. وفي اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، بالإضافة إلى الفيزيائيين والكيميائيين ، أرسلوا ميكانيكيين ، ومهندسين كهربائيين ، ونافخي زجاج. تم العثور على البعض في معسكرات أسرى الحرب. على سبيل المثال ، تم اقتياد ماكس شتاينبك ، الأكاديمي السوفييتي المستقبلي ونائب رئيس أكاديمية العلوم في جمهورية ألمانيا الديمقراطية ، بعيدًا عندما كان يصنع ساعة شمسية حسب نزوة رئيس المعسكر. في المجموع ، عمل ما لا يقل عن 1000 متخصص ألماني في المشروع الذري في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. من برلين ، تم إخراج مختبر فون أردين مع جهاز طرد مركزي لليورانيوم ومعدات معهد كايزر للفيزياء والتوثيق والكواشف بالكامل. في إطار المشروع الذري ، تم إنشاء مختبرات "أ" و "ب" و "ج" و "ج" ، وكان المشرفون العلميون عليها علماء وصلوا من ألمانيا.
ترأس مختبر "أ" البارون مانفريد فون أردين ، وهو فيزيائي موهوب طور طريقة لتنقية الانتشار الغازي وفصل نظائر اليورانيوم في جهاز طرد مركزي. في البداية ، كان مختبره يقع في حقل Oktyabrsky في موسكو. تم تعيين خمسة أو ستة مهندسين سوفيات لكل متخصص ألماني. في وقت لاحق ، انتقل المختبر إلى سوخومي ، وبمرور الوقت ، نشأ معهد كورتشاتوف الشهير في حقل أوكتيابرسكي. في سوخومي ، على أساس معمل فون أردين ، تم تشكيل معهد سوخومي للفيزياء والتكنولوجيا. في عام 1947 ، مُنح Ardenne جائزة Stalin لإنشاء جهاز طرد مركزي لتنقية نظائر اليورانيوم على نطاق صناعي. بعد ست سنوات ، حصل أردين مرتين على جائزة ستالين. كان يعيش مع زوجته في قصر مريح ، وكانت زوجته تعزف الموسيقى على البيانو الذي تم إحضاره من ألمانيا. المتخصصون الألمان الآخرون لم يتعرضوا للإهانة أيضًا: فقد جاءوا مع عائلاتهم ، وأحضروا معهم الأثاث والكتب واللوحات ، وحصلوا على رواتب جيدة وطعام. هل كانوا سجناء؟ الأكاديمي أ. قال الكسندروف ، وهو نفسه مشارك نشط في المشروع الذري: "بالطبع ، كان المتخصصون الألمان سجناء ، لكننا كنا سجناء".
نيكولاس ريهل ، من مواليد سانت بطرسبرغ وانتقل إلى ألمانيا في عشرينيات القرن الماضي ، أصبح رئيسًا للمختبر B ، الذي أجرى أبحاثًا في مجال الكيمياء الإشعاعية والبيولوجيا في جبال الأورال (الآن مدينة سنيزينسك). هنا عمل ريل مع أحد معارفه القدامى من ألمانيا ، عالم الأحياء والوراثة الروسي البارز تيموفيف-ريسوفسكي ("زوبر" بناءً على رواية د. جرانين).
معترف به في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية كباحث ومنظم موهوب ، قادر على إيجاد حلول فعالة لأكثر المشاكل تعقيدًا ، أصبح الدكتور ريهل أحد الشخصيات الرئيسية في المشروع الذري السوفيتي. بعد الاختبار الناجح للقنبلة السوفيتية ، أصبح بطل العمل الاشتراكي وحائز على جائزة ستالين.
عمل معمل "ب" ، الذي نُظم في أوبنينسك ، برئاسة البروفيسور رودولف بوز ، أحد الرواد في مجال الأبحاث النووية. تحت قيادته ، تم إنشاء مفاعلات نيوترونية سريعة ، وأول محطة للطاقة النووية في الاتحاد ، وبدأ تصميم المفاعلات للغواصات. أصبح الكائن في Obninsk أساسًا لتنظيم A. لايبونسكي. عمل بوز حتى عام 1957 في سوخومي ، ثم في المعهد المشترك للأبحاث النووية في دوبنا.
أصبح جوستاف هيرتز ، ابن شقيق الفيزيائي الشهير في القرن التاسع عشر ، وهو نفسه عالمًا مشهورًا ، رئيسًا للمختبر "G" الواقع في مصحة Sukhumi "Agudzery". حصل على تقدير لسلسلة من التجارب التي أكدت نظرية نيلز بور لميكانيكا الذرة والكم. تم استخدام نتائج أنشطته الناجحة للغاية في سوخومي لاحقًا في مصنع صناعي بني في نوفورالسك ، حيث تم في عام 1949 تطوير ملء أول قنبلة ذرية سوفيتية RDS-1. عن إنجازاته في إطار المشروع الذري ، حصل Gustav Hertz على جائزة Stalin في عام 1951.
وقع المتخصصون الألمان الذين حصلوا على إذن بالعودة إلى وطنهم (بالطبع ، جمهورية ألمانيا الديمقراطية) اتفاقية عدم إفشاء لمدة 25 عامًا حول مشاركتهم في المشروع الذري السوفيتي. في ألمانيا ، استمروا في العمل في تخصصهم. وهكذا ، عمل مانفريد فون أردين ، الحائز على الجائزة الوطنية لجمهورية ألمانيا الديمقراطية مرتين ، كمدير لمعهد الفيزياء في دريسدن ، الذي تم إنشاؤه تحت رعاية المجلس العلمي للتطبيقات السلمية للطاقة الذرية ، بقيادة جوستاف هيرتز. كما حصل هيرتز على جائزة وطنية كمؤلف لكتاب من ثلاثة مجلدات عن الفيزياء النووية. في نفس المكان ، في دريسدن ، في الجامعة التقنية ، عمل رودولف بوز أيضًا.
إن مشاركة العلماء الألمان في المشروع الذري ، وكذلك نجاحات ضباط المخابرات ، لا تنتقص بأي حال من مزايا العلماء السوفييت ، الذين ضمنوا صنع أسلحة ذرية محلية بعملهم المتفاني. ومع ذلك ، يجب الاعتراف بأنه بدون مساهمة كلاهما ، فإن إنشاء الصناعة الذرية والأسلحة الذرية في الاتحاد السوفياتي كان سيستمر لسنوات عديدة.

الولد الصغير
كانت قنبلة اليورانيوم الأمريكية التي دمرت هيروشيما من تصميم مدفع. العلماء النوويون السوفييت ، الذين أنشأوا RDS-1 ، تم توجيههم بواسطة "قنبلة ناجازاكي" - فات بوي ، المصنوعة من البلوتونيوم وفقًا لمخطط الانفجار الداخلي.

Manfred von Ardenne ، الذي طور طريقة لتنقية انتشار الغاز وفصل نظائر اليورانيوم في جهاز طرد مركزي.

كانت عملية Crossroads عبارة عن سلسلة من اختبارات القنبلة الذرية التي أجرتها الولايات المتحدة في جزيرة بيكيني أتول في صيف عام 1946. كان الهدف اختبار تأثير الأسلحة الذرية على السفن.
مساعدة من الخارج
في عام 1933 ، فر الشيوعي الألماني كلاوس فوكس إلى إنجلترا. بعد حصوله على شهادة في الفيزياء من جامعة بريستول ، واصل العمل. في عام 1941 ، أبلغ فوكس عن مشاركته في الأبحاث الذرية لعميل المخابرات السوفيتي يورجن كوتشينسكي ، الذي أبلغ السفير السوفيتي إيفان مايسكي. وأصدر تعليماته للملحق العسكري لإجراء اتصال عاجل مع فوكس ، الذي ، كجزء من مجموعة من العلماء ، سيتم نقله إلى الولايات المتحدة. وافق فوكس على العمل في المخابرات السوفيتية. شارك العديد من الجواسيس السوفييت غير الشرعيين في العمل معه: زاروبين وإيتينغون وفاسيليفسكي وسيمونوف وغيرهم. نتيجة لعملهم النشط ، بالفعل في يناير 1945 ، كان لدى اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية وصف لتصميم أول قنبلة ذرية. في الوقت نفسه ، ذكرت الإقامة السوفيتية في الولايات المتحدة أن الأمر سيستغرق من الأمريكيين عامًا واحدًا على الأقل ، ولكن ليس أكثر من خمس سنوات ، لإنشاء ترسانة كبيرة من الأسلحة الذرية. كما ذكر التقرير أن انفجار أول قنبلتين قد يتم في غضون أشهر قليلة.
رواد الانشطار النووي

K.A Petrzhak and G.N Flerov
في عام 1940 ، في مختبر إيغور كورتشاتوف ، اكتشف اثنان من علماء الفيزياء الشباب نوعًا جديدًا غريبًا جدًا من التحلل الإشعاعي للنواة الذرية - الانشطار التلقائي.

أوتو هان
في ديسمبر 1938 ، قام الفيزيائيان الألمان أوتو هان وفريتز ستراسمان لأول مرة في العالم بالانشطار الاصطناعي لنواة ذرة اليورانيوم.
معلومات