Атомное оружие, Курчатов, Сахаро. Реферат - Атомное оружие, Курчатов, Сахаров22223333. Биография 8 2 о создании первой отечественной атомной бомбы 11 3
Скачать 90.7 Kb.
|
3.3 Разработка первой атомной бомбы В 1943 году И. В. Курчатов организовал так называемую лабораторию № 2, или ЛИПАН (сокращение от лаборатории измерительных приборов Академии наук), на окраине Москвы, на Ходынском поле. В том же 1943 году Игорь Васильевич был избран академиком. Местонахождение ЛИПАН было окружено завесой особой секретности — не только от немцев, но и от американцев. Тем не менее, бывали и комические случаи. Ближайший помощник И. В. Курчатова А. П. Александров вспоминал о первом посещении ЛИПАН: «В 1944 году я как-то приехал к Бороде (прозвище Курчатова, отпустившего окладистую бороду) в лабораторию измерительных приборов, уже в Покровское-Стрешнево. Адрес никто толком не знал, говорили, что нужно ехать в Серебряный Бор и там по дороге спросить. В лабораторию № 2 были вызваны с фронтов и из эвакуации все необходимые специалисты. По существу, на атомный проект работала наука и промышленность всей страны. Курчатов сам ведёт те работы, которые, по его мнению, быстрей приведут к созданию атомной бомбы. Конечно, огромную помощь в создании советской атомной бомбы сыграла наша разведка. Благодаря блестяще проведенной операции удалось получить подробные данные о принципах действия, конструкции и испытаниях американской атомной бомбы. Это значительно упростило задачу и ускорило завершение нашего атомного проекта. Во избежание утечки информации все полученные данные сообщались только одному И. В. Курчатову, который приезжал в Кремль и знакомился с ними только там. Другие участники атомного проекта не знали об этом. Это давало возможность избегать тупиковых путей, уже опробованных американскими учеными, и сразу вместо проведения многих лабораторных экспериментов организовывать промышленное производство, прежде всего расщепляющихся материалов (изотопа урана-235 и плутония — искусственного химического элемента) — «начинки» атомной бомбы. Ведь для их производства необходимо было создать целую новую отрасль промышленности — атомную. Нужно было построить целые комбинаты с ядерными реакторами и целый ряд производств сверхчистых материалов, например графита для реакторов. В США атомное оружие было создано к концу войны, в июле 1945 года произведено его испытание. В своих воспоминаниях премьер-министр Великобритании Черчилль писал, что на Потсдамской конференции по окончании войны с Германией новый президент США Трумэн по договоренности с ним сказал Сталину, что в США создано сверхмощное атомное оружие. Черчилль должен был наблюдать за выражением лица Сталина при этом известии. Он написал, что лицо Сталина совершенно не изменилось, — по-видимому, он не понимал, о чем идет речь. Однако Сталин благодаря работе нашей разведки хорошо понимал, о чем идет речь, и напряженность работ у нас еще более возросла. В середине 1945г. поступило сообщение о взрыве чудовищной силы на полигоне в Аламогордо США. Курчатов с товарищами встретили это сообщение со смешанным чувством досады, удовлетворения и настороженности. Досады – потому, что американцы сделали это раньше. Удовлетворения – потому, что возможность взрывной самоподдерживающейся ядерной реакции теперь доказана и усилия учёных приведут к заданной цели. Всего лишь через двадцать дней после Аламогордо раздались взрывы в Хиросиме и затем в Нагасаки. Сталин сказал тогда (17 сентября 1946г.) отвечая на вопрос корреспондента: «…атомные бомбы предназначены для устрашения слабонервных, но они не могут решать судьбы войны…» Но видимо он уже тогда думал по-другому. Схема атомной бомбы, в сущности, проста. Для осуществления цепной ядерной реакции деления радиоактивных материалов (изотопа урана-235 или искусственного химического элемента плутония), вызывающей взрыв атомной бомбы, нужнопревзойти критическую массу этих материалов. Для этого нужно сблизить два или несколько «кусков» урана или плутония, имеющих массу меньше критической. При возникающей цепной реакции деления выделяется очень большая энергия, вызывающая атомный взрыв. Но, как известно, «дьявол скрывается в подробностях». Во-первых, нужно накопить количество урана-235 или плутония, равное нескольким килограммам. Для их накопления пришлось создать мощные ядерные реакторы. Во-вторых, для осуществления атомного взрыва сблизить их нужно очень быстро. Для этого была придумана так называемая имплозия, то есть взрыв не наружу, а внутрь. Было еще, в-третьих, в-четвертых, и так далее. Американцы были буквально поражены тем, как быстро в СССР было разработано и испытано атомное оружие. Ведь их технические эксперты были уверены, что русским не удастся создать атомную бомбу раньше середины 1950-х годов. У американских военных были конкретные планы атомных бомбардировок целого ряда крупных городов СССР, начиная с Москвы и Ленинграда. А теперь, после прекращения атомной монополии США, пришлось от этих планов отказаться. Наступил самый напряженный момент. Ответственность за испытания правительство возлагает на Курчатова. Но есть небольшая вероятность, что он не удастся или будет меньшей силы. Поэтому Курчатов торопит с изготовление второго экземпляра бомбы. Испытания на рассвете 29 августа 1949г. прошло успешно в присутствии Верховного командования СА, руководителей Партии и Правительства. Еще сильнее изменилась обстановка в мире после разработки водородных бомб. Первая водородная бомба была разработана и испытана в США в 1952 году, причем она представляла собой многотонную нетранспортабельную конструкцию размером с двухэтажный дом. В СССР под руководством И. В. Курчатова первая водородная бомба была разработана и испытана уже через несколько месяцев после американской, в 1953 году, причем она была уже транспортабельной и при испытаниях была сброшена с самолета-бомбардировщика. Принцип действия водородной (или термоядерной) бомбы отличается от принципа действия атомной. Если для атомного взрыва используется цепная реакция деления радиоактивных элементов, то для взрыва водородной бомбы используется реакция синтеза (объединения) легких химических элементов — изотопов водорода дейтерия и трития, при которой происходит выделение гигантской энергии. Однако эта реакция синтеза может происходить при очень высокой температуре — порядка нескольких миллионов градусов. А такую высокую температуру дает взрыв атомной бомбы,применяемой в качестве запала для водородной бомбы. Поэтому она называется термоядерной. Чем больше используется дейтерия и трития, тем больше мощность взрыва. Таким образом, мощность водородной бомбы ничем не ограничена. В этом ее особая опасность. После разработки и испытаний первых атомных бомб у военных целью их боевого применения была победа в войне. Однако практически неограниченная мощность водородного (или термоядерного) оружия сделала такую победу практически невозможной — при условии, что противник также обладает подобным оружием и может нанести ответный удар. Если мощность атомных бомб, сброшенных американцами в 1945 году на японские города Хиросима и Нагасаки, составляла несколько килотонн, то мощность советской водородной бомбы, сброшенной на Новой Земле в 1962 году, составляла уже 50 мегатонн. К тому же и американские, и советские ученые поняли, что в результате массированного применения водородного оружия произойдет так называемая «ядерная зима». Помимо основных эффектов ядерных взрывов - разрушений и облучения людей — начнется настолько резкое похолодание на всем земном шаре, жизнь человечества станет невозможной, и род человеческий просто прекратит свое существование. Так парадоксальным образом создание советского ядерного оружия и прекращение американской монополии на него спасло мир от третьей и, по всей вероятности, последней, мировой войны. Так называемый ядерный паритет (то есть равновесие сторон) привел к постепенному сокращению запасов ядерного оружия в США и СССР, а теперь и в России. Еще в 1950-х годах под руководством И. В. Курчатова начались работы по использованию термоядерной энергии в мирных целях. Решение этой гигантской задачи обеспечит человечество энергией на сотни лет вперед. Взрыв водородной бомбы — это неуправляемая реакция синтеза. А вот если научиться управлять реакцией синтеза, это может дать человечеству практически неограниченную энергию. Ведь запас воды, в которую входит водород, на планете огромен, очень велик и запас изотопов водорода — дейтерия и лития. Создание управляемого термоядерного реактора является важнейшей задачей человечества в XXI веке. Тогда можно будет получать энергию, не тратя ценнейшие материалы — нефть и природный газ. При поездке в Англию в 1956 году И. В. Курчатов в своем знаменитом докладе в английском атомном исследовательском центре в Харуэлле впервые рассекретил эти работы и предложил проводить их совместно ученым всего мира. 4 Сахаров Андрей Дмитриевич 4.1 Детство и отрочество. Роль семьи в формировании его характера. Андрей Дмитриевич Сахаров родился 21 мая 1921 г. в Москве. Большое влияние на формирование человека, его взглядов, отношения к другим людям, выбор профессии, да и на его позицию в жизни всегда оказывает семья. Так было и у А.Д.Сахарова, семья которого сосредоточила в себе род характерных признаков и особенностей нашего народа, была как бы малым отражением исторического развития отечественной интеллигенции. Мама А.Д.Сахарова, Екатерина Алексеевна (до замужества Софиано) родилась в декабре 1893 года в Белгороде, Дедушка Алексей Семенович Софиано был профессиональным военным, артиллеристом. Среди его предков были обрусевшие греки - отсюда греческая фамилия - Софиано Мама получила образование в Дворянском институте в Москве. Семья отца отличалась от маминой. Дед отца Николай Сахаров был священником в пригороде Арзамаса в селе Выездное, и священниками же были его предки на протяжении нескольких поколений. И мама, и большинство других родственников А.Д.Сахарова были глубоко верующими людьми. Это, безусловно, оказывало влияние на Андрея Дмитриевича, сам он в детстве также посещал Церковь, однако, как он сам вспоминал, "лет в 13 я решил, что я неверующий - под воздействием общей атмосферы жизни и не без папиного воздействия, хотя и неявного... Сейчас я не знаю, в глубине души, какова моя позиция на самом деле, я не верю ни в какие догматы, мне не нравятся официальные Церкви (особенно те, которые сильно сращены с государством и отличаются, главным образом обрядовостью или фанатизмом и нетерпимостью). В тоже время я не могу представить себе Вселенную и человеческую жизнь без какого-то осмысляющего их начала, без источника духовной "теплоты", лежащего вне материи и ее законов. Вероятно, такое чувство можно назвать религиозным. Следовательно, А.Д. Сахаров постепенно пришел к своему, качественно новому восприятию мира и места религии в нем. Дед А.Д. Сахарова Иван Николаевич Сахаров был десятым ребенком в семье и единственным, получившим высшее (юридическое) образование. Дед уехал учиться в Нижний Новгород в ста километрах от Арзамаса. Иван Николаевич стал популярным адвокатом, присяжным поверенным перебрался в Москву и в начале века снял ту квартиру, где позже прошло детство А.Д. Сахарова. И.Н. Сахаров был человеком либеральных (по тем временам и меркам) взглядов. Среди знакомых семьи были такие люди, как В.Г. Короленко, известный адвокат Ф.Н. Плевако, писатель П.Д. Боборыкин. Интересным представляется тот факт, что И.Н. Сахаров в 1906 г. был редактором большого коллективного издания "Против смертной казни" (Сборник статей под редакцией М.Н. Гернета, О.Б. Гольдовского и И.Н. Сахарова, М. ,1906г.). Сам Андрей Дмитриевич указывал, что "эта книга, которую я читал ещё в детстве, произвела на меня глубокое впечатление. По существу, все аргументы против института смертной казни, которые я нашел в этой книге (восходящие к Гюго, Толстому, Короленко и другим выдающимся людям прошлого), кажутся мне не только убедительными, но и исчерпывающими и сейчас. Я думаю, что для моего деда участие в работе над этой книгой явилось исполнением внутреннего долга и в какой-то мере актом гражданской смелости". Таким образом, А.Д. Сахаров, придерживаясь впоследствии мнения о необходимости отмены смертной казни, в известном смысле продолжил линию своего деда И.Н. Сахарова. Бабушка А.Д. Сахарова Мария Петровна Сахарова (Домуховская) была дочерью сильно обедневшего смоленского дворянина. Судя по фамилии, в ней была какая-то доля польской крови. Она была человеком высоких душевных качеств: ума, доброты и отзывчивости, понимания сложностей и противоречий жизни, умения создать, направить и сохранить семью, воспитать своих детей, образованными, отзывчивыми, вполне современными и жизнеспособными людьми, сумевшими найти свое место в очень сложной и переменчивой жизни первой половины бурного двадцатого века. Бабушка была душой семьи, ее центром. Эта ее роль сохранялась и потом, до самой ее смерти. И за пределами семьи до сих пор есть немало людей, которым душевно много дал сахаровский - бабушкин дом. Высокие нравственные качества бабушки отразились впоследствии и на Андрее Дмитриевиче, который сумел перенять их и уже никогда потом не изменял воспитанным в нем нравственным принципам. Несомненно, очень большую роль в жизни А.Д. Сахарова сыграл его отец - Дмитрий Иванович Сахаров. Окончив гимназию, Дмитрий Иванович поступил на физико-математический факультет Московского университета, где слушал лекции Н.Е. Жуковского, Н.А. Умова, П.Н. Лебедева и других выдающихся ученых и педагогов. От них Дмитрий Иванович воспринял глубокий интерес к физике и вопросам ее преподавания. Научные и методические идеи этих корифеев русской науки оказали определяющее влияние не только на выбор Дмитрием Ивановичем направления своей профессиональной деятельности, но и на весь его образ мышления, жизненную практику как в чисто научном, так ив нравственно-этическом аспекте... Дмитрий Иванович Сахаров являлся автором ряда учебников и научно-популярных книг по физике, например, таких, как "Рабочая книга по физике" (1930 г.), "Борьба за свет", "В помощь тем, кто плохо понимает электричество", "Теплота в природе и технике", "Электрическая лампочка и физические опыта с нею", "Сборник задач по физике" идр. Дмитрий Иванович преподавал в педагогических институтах и технических вузах, а с 1953 г. и до последних дней жизни был членом редколлегии журнала "физика в школе" в котором часто выступал по узловым методическим проблемам. Требовательный к себе, Д.И. Сахаров был требователен и к слушателям; он не прощал легкомыслия и верхоглядства, но мог часами разъяснять студенту трудный физический вопрос. Его спокойная, неторопливая речь, вежливость и исключительная скромность навсегда запомнились тем, кому пришлось работать с ним или учиться у него. Человек высокой общей культуры, Дмитрий Иванович не был узким специалистом, для которого существовала одна физика. Он тонко чувствовал природу, много путешествовал, понимал и любил музыку, особенно Скрябина, Рахманинова, Прокофьева, в кругу друзей охотно исполнял произведения этих композиторов. Все это не могло не отразиться как на выборе профессии, так и на формировании характера и соответствующих личностных качеств А.Д. Сахарова, который, наблюдая кропотливый каждодневный труд отца, его поступки в различных жизненных ситуациях, очень многое воспринимал как пример для подражания и руководство к действию. Сам Андрей Дмитриевич вспоминал, что "папа, когда мне было 12-14 лет, несколько раз водил меня в лабораторию института, показывая опыты - они воспринимались как ослепительное чудо, при этом я вое понимал (я так думал тогда, и вроде так оно и было). Вскоре я и сам стал делать "домашние" опыты"... Главное чему научился А.Д. Сахаров у отца - это то, "как надо работать. Андрей Дмитриевич подчеркивал, что его отец был "добрым, мягким и принципиальным человеком, с твердой мудростью, с сочувствием к людям. Таким образом, семья А. Д. Сахарова оказала на него огромное влияние. Он сумел вобрать в себя лучшие черты нескольких поколений своих родных, которые проявлялись у них как в работе, так и в общении с людьми. Это- высокий интеллектуальный уровень, образованность, умение и желание добросовестно работать, большая ответственность в любом деле, и, главное - гуманизм, вежливость, скромность, доброта и отзывчивость. Это подтверждал и сам А.Д. Сахаров, подчеркивая то, что "в другую эпоху, чем мои родные, в других условиях, с другой философией и жизненным положением, с другой биографией, я стал космополитней, глобальней, общественно активней, чем мои близкие. Но я глубоко благодарен им за то, что они дали мне необходимую отправную точку для этого". 4.2 Юность, выбор профессии, первые шаги на профессиональном поприще. Не вызывает сомнения, что кроме семьи, ближайшего окружения на человека оказывает большое влияние та историческая эпоха, то время, когда он рос и взрослел. "Эпоха, на которую пришлось мое детство и юность, была трагической, жесткой, страшной - вспоминал А.Д. Сахаров - Но было бы неправильно ограничиться только этим. Это было время также особого массового умонастроения, возникшего из взаимодействия еще не остывших революционного энтузиазма и надежд, фанатизма, тотальной пропаганды, реальных огромных социальных и психологических изменений в обществе, массового исхода людей из деревни - и, конечно, - голода, злобы, зависти, страха, невежества, эрозии нравственные критериев после многих дней войны, зверств, убийств, насилия. Именно в этих условиях сложилось то явление, которое в СССР официально деликатно называют "культ личности". А.Д. Сахаров из разговоров взрослых уже в начале 30-х г.г. имел некоторые сведения о происходивших в стране событиях. Он многого еще не мог тогда понять, но все это имело большое значение для формирования его мировоззрения, а также последовавшей много лет спустя эволюции позиции и взглядов. Годы учебы в школе А.Д. Сахаров по желанию родителей чередовал с домашним, индивидуальным обучением. Именно в этот период развился и окончательно окреп интерес Андрея Дмитриевича к физике, точным наукам. Он с отличием окончил школу в 1938 г. и тогда же поступил на физический факультет Московского университета. Как вспоминал сам Сахаров: «Как отличник я имел право поступить в вуз без экзаменов. Уже потом от своих однокурсников я наслушался об ужасах приемных экзаменов, об огромном конкурсе; я думаю, что, верней всего, я бы не прошел этого отбора, требовавшего таких психологических качеств, которыми я не обладал». «Университетские годы для меня резко разбиваются на два периода - три довоенных года и один военный, в эвакуации. На 1-3 курсах я жадно впитывал в себя физику и математику, много читал дополнительно к лекциям, практически больше ни на что времени у меня не оставалось, и даже художественную литературу я почти не читал. Я с большой благодарностью вспоминаю своих первых профессоров - Арнольда, Рабиновича, Нордена, Млодзеевского (младшего), Лаврентьева (старшего), Моисеева, Власова, Тихонова, доцента Бавли. Профессора давали нам очень много дополнительной литературы, и я каждый день по многу часов просиживал в читальном зале. Вскоре я стал пропускать ради читалки более скучные лекции. На первых курсах больше всего нравилось преподавание математики. В общем курсе физики меня очень мучили некоторые неясности. Они, как я думаю, происходили от недостаточной теоретической глубины изложения более сложных вопросов. Из университетских предметов только с марксизмом-ленинизмом у меня были неприятности – двойки, которые я потом исправлял. Их причина была не идеологической. Но меня расстраивали натурфилософские умствования, перенесенные без всякой переработки в ХХ век строгой науки. Газетно-полемическая философия “Материализма и эмпириокритицизма” казалась мне скользящей по касательной к сути проблемы. Но главной причиной моих трудностей было мое неумение читать и запоминать слова, а не идеи». Окончил его тоже с отличием уже во время войны, в 1942 г., в эвакуации в Ашхабаде. В университете Андрей Дмитриевич начал формироваться как физик-теоретик. Этому во многом способствовали его учителя, лекции и занятия которые давали фундаментальную подготовку молодым советским физикам. Это профессора Арнольд, Рабинович, Норден, Млодзеевский (младший), Лаврентьев (старший), Моисеев, Власов и др. Однокурсники А.Д. Сахарова вспоминали позднее, что "Андрей Дмитриевич не был ни "дубом", ни самым блестящим студентом на нашем курсе. Правда, необычную силу его и преподаватели, и студенты поняли очень скоро. А вот его самого, пожалуй, не понимали. Просто не понимали, потому что способ рассуждений, его логические ступени всегда были гораздо крупнее, чем ступени обычных людей... Когда он рассуждал, что по отношению к нам (а у нас был сильный курс) он находился примерно в таком положении, как мы с вами к типичному философу, привыкшему рассуждать по закону формальной логики... Многое, что для окружающих нуждалось в ступеньках, для Сахарова было очевидно...". Получив диплом со специальностью. "Оборонное металловедение" А.Д. Сахаров был направлен на военный завод в город Ковров и выехал по назначению". «Опять поездка через пораженную войной страну. Несколько пересадок, переполненные вокзалы и поезда. Спал, лежа на чемодане между скамейками. меня приняли в отделе кадров, поместили на постой и велели зайти к ним через несколько дней. Фактически я прожил в Коврове около десяти дней. К концу моего пребывания в Коврове мне выдали направление в Министерство Вооружения [Народный комиссариат вооружений] в Москве, в котором было написано, что завод не может предоставить работу по специальности». В сентябре 1942 г, по направлению Наркомата вооружении А.Д. Сахаров прибыл на патронный завод в Ульяновск. Две недели ему пришлось работать на лесозаготовках в глухой сельской местности под Мелекессом. Как вспоминал сам Андрей Дмитриевич, "с этими днями связаны мои первые, самые острые впечатления о жизни рабочих и крестьян, в то трудное время". Везде чувствовалось огромное напряжение людей, связанное с войной, с трагическим событиями, происходившими на фронте, с трудностями жизни в тылу. Вернувшись в сентябре 1942 г. на завод в Ульяновск, А.Д. Сахаров работал там сначала младшим технологом в заготовительном цехе, а затем, с 10 ноября 1942 г., инженером-изобретателем в Центральной заводской лаборатории. Здесь он занимался "разработкой прибора контроля бронебойных сердечников на полноту закалки, на наличие продольных трещин, магнитными методами контроля, оптическим методом определения марок стали, экспресс-методом определения марок стали, основанным на использовании термоэлектрического эффекта" и др. разработками. Все эти изобретения существенно облегчали выпуск качественной продукции. В 1944 г. Андрей Дмитриевич "стал усиленно заниматься теоретической физикой по учебникам". Тогда же он "написал несколько статей по теоретической физике и направил их в Москву на отзыв". Как вспоминал сам Андрей Дмитриевич, "эти первые работы никогда не были опубликованы, но они дали мне то чувство уверенности в своих силах, которое так необходимо каждому научному работнику". Безусловно, данный этап в жизни Андрея Дмитриевича Сахарова, был отправной точкой для развития его как ученого, так и общественного деятеля. Ведь именно в детском и юношеском возрасте начинают формироваться и складываться жизненные принципы. Благодаря родителям, Андрей Дмитриевич получает хорошее образование и с легкость поступает в университет. Немалую роль в становлении Сахарова, как ученого играют Вузовские преподаватели, которые помогают ему с отличием окончить университет и начать работу в качестве физика-теоретика. |