rvb: (Default)
[personal profile] rvb

КОГДА РОССИЯ БУДЕТ ИМЕТЬ АТОМНУЮ БОМБУ?

Ответ на зловещий вопрос — когда Россия будет иметь атомную бомбу? — стал решающим для американских планов на будущее. Не зная его, стало почти невозможно думать о мире, о нашей национальной обороне и о безопасном будущем для нас самих и наших детей.

Американцы не удовлетворяются кратким ответом на этот вопрос. Они хотят знать, чем обосновано любое предположение, о котором им говорят.

Для получения исчерпывающего ответа, подкрепленного фактами, редакция журнала «Лук» обратилась к квалифицированному инженеру-атомнику и к специалисту по русской промышленности с тем, чтобы объединить полученные от них сведения в нечто целое. На следующих страницах журнала инженер-атомник описывает те отрасли промышленности и научные знания, которые потребовались Америке для того, чтобы сделать атомную бомбу. Затем специалист по русской промышленности сопоставляет объем работы с возможностями ее осуществления в России. В конце они излагают свои выводы, к которым приходят на основе известных им фактов.

К АТОМНОЙ БОМБЕ НЕТ КОРОТКОГО ПУТИ
ЧТОБЫ ПОБЕДИТЬ АТОМ, РУССКАЯ ТЕХНИКА ДОЛЖНА БЫТЬ НА УРОВНЕ АМЕРИКАНСКОЙ ТЕХНИКИ
Джон Ф. Xогертон руководитель отдела технической информации фирмы „Келлекс корпорэйшн"

Начиная с первых дней Манхэттенского проекта {2} высказывалось немало необоснованных надежд, а также опасений, что кто-нибудь другой найдет более легкий способ производства атомной бомбы. Но никто этого не сделал. Казалось, что должен существовать более легкий путь, но он не найден до сих пор.

Однако это не значит, что Россия должна повторить всю исследовательскую работу, проделанную нами над осуществлением Манхэттенского проекта, прежде чем она сможет сделать бомбу.

Фактически России придется воспроизвести лишь одну треть проделанной нами работы, так как мы изыскали два пути создания атомной бомбы, и один из них в два раза шире другого.

Мы построили один завод-гигант для производства плутония и два завода-гиганта для производства ура-на-235. Чтобы понять, почему мы это сделали, нужно понять, с какими неизвестными величинами мы имеем дело [12].

Когда мы начинали, мы знали, что отдельные атомы урана-235 будут расщепляться, но мы не знали, можно ли; получить цепную реакцию. Эти сомнения были разрешены только в декабре 1942 г., когда начал действовать первый реактор — «котел» на испытательной площадке «Стэгг Филд» Чикагского университета.

Мы не знали, который из пяти производственных методов окажется успешным. Каждый из них требовал громадного промышленного предприятия. Ни один из этих методов не был испробован вне лаборатории.

Из этих пяти методов один был забракован совсем, другой применялся в небольшом масштабе, а три остальные были разработаны детально.

Успешность каждого из этих трех методов оставалась под сомнением, пока не началась настоящая работа, и полной гарантии успеха не было до тех пор, пока заводы не проработали в течение нескольких недель.

БУДЕТ ЛИ БОМБА ДЕЙСТВОВАТЬ?

Оставалось сомнение и в отношении самой бомбы. Эксперимент на испытательной площадке «Стэгг Филд» демонстрировал медленную цепную реакцию. Но взрыв не был бы возможен, если бы нельзя было сделать реакцию мгновенной. Возникла проблема такого управления, которое давало бы возможность произвести реакцию взрыва в нужный момент.

На эти очень серьезные вопросы мы получили ответ в Аламогордо 16 июля 1945г {3}. Только тогда, а не раньше, наш проект в целом получил подтверждение [13]

Русские знают общую схему нашего атомного проекта» И совершенно ясно, что они обладают теперь преимуществом: они имеют дело с известными величинами там, где мы имели дело со многими нерешенными вопросами.

Они знают, что бомба будет действовать, и знают в общих чертах, как ее делать.

Более чем вероятно, что они уже выбрали метод производства, который больше всего подходит к их техническим возможностям, и с большим воодушевлением работают над ним. Однако несомненно одно: прежде чем Россия, или любая другая страна, сможет иметь атомную бомбу, она должна будет самостоятельно разрешить некоторые из наиболее трудных технических проблем, с какими она прежде никогда не сталкивалась; кроме того, она должна будет построить у себя по меньшей мере один промышленный завод-гигант. Поэтому вопрос заключается в том, имеет ли Россия технические знания и ресурсы для выполнения этой задачи. Ниже мы приводим описание работы, которую мы должны были провести.

КАКИМ ДОЛЖЕН БЫТЬ ЗАВОД-ГИГАНТ?

Американские центры производства атомной бомбы сосредоточены в Окридже (штат Теннесси) и Хэн-форде (штат Вашингтон). Хэнфордские плутониевые заводы построены в трех местах — три почти одинаковые производственные площадки, на расстоянии нескольких миль друг от друга в запретной зоне, площадью в 600 квадратных миль.

Окридж также имеет три отдельные производственные площадки, но заводы отличаются друг от друга. Имеется К-25 — газодиффузионный завод [14];


Y-12 — электромагнитная установка и S-50 — термодиффузионный завод.

Из трех окриджских заводов наиболее важным по объему производства является К-25, Следовательно, говоря об Окридже, мы имеем в виду прежде всего завод К-25.

Сердцем завода К-25 является диффузионный каскад, где происходит разделение изотопов урана. Это разделение осуществляется путем перекачивания газообразного соединения урана через мелкопористые перегородки с помощью центробежных насосов. Процесс повторяется многократно и для него требуется большое количество «ступеней». На К-25 таких «ступеней» тысячи! Каждая из них имеет свою собственную диффузионную машину, свои собственные насосы, клапаны, приборы и т. п.

ЧУДО МЕХАНИКИ И ХИМИИ

Оборудования нужно очень много. Каждая из «ступеней» заполнила бы большую жилую комнату. Вы можете представить себе трудности, встретившиеся при проектировании каскада, состоящего из нескольких тысяч взаимно связанных -ступеней и удовлетворяющего следующим требованиям:

1) весь каскад в целом должен быть герметичным,

2) не должно быть никакой коррозии, несмотря на то, что газообразное соединение урана вызывает сильную коррозию,

3)давления и температуры должны регулироваться с большой точностью,

4) обнаружение повреждений в ступенях и их устранение должно производиться в течение нескольких секунд [15].

Первые научно-исследовательские работы, связанные с заводом К-25, были выполнены в физических лабораториях Колумбийского университета. Завод был спроектирован и сооружен, как и подобает секретному заводу, секретной фирмой — «Келлекс корпорэйшн» — филиалом «М. В. Келлогг компани», производящей нефтяное оборудование. Фирма «Келлекс корпорэйшн» была организована специально для проектирования завода К-25. Она использовала для этой работы опыт и технические возможности нефтяной промышленности, а также таланты отдельных специалистов из большого числа университетов и промышленных фирм. «Дж. Э. Джонс констракшн компани» — фирма, которая до войны специализировалась на верфях и подобных сооружениях,— построила этот завод.

Фирма «Форд, Бэкон и Дэвис инк.», давно зарекомендовавшая себя в химической промышленности, построила один из больших вспомогательных заводов на территории завода К-25. Заводом К-25 управляла и продолжает управлять фирма «Карбайд энд карбон кемикал корпорэйшн» — филиал «Юнион карбайд» — одного из американских химических гигантов.

Действительно, все оборудование завода К-25 было изготовлено по специальным заказам и отличалось необычно тщательным конструированием, а также допусками высокой степени точности.

В каждом случае фирма «Келлекс корпорэйшн» подготовляла спецификации и проект и совместно с фирмой, которой поручалось выполнение заказов на строительство и оборудование, уточняла все детали установки. Часто исследования и разработки еще продолжались, а оборудование уже было заказано и находилось в процессе производства [16].

ИСПОЛЬЗОВАЛИСЬ ВСЕ РЕСУРСЫ АМЕРИКИ

Для оказания помощи в разработке некоторых проблем привлекались специалисты, и случалось, что помощь приходила из совершенно неожиданного источника. Так, например, инженер из типографии подал идею, которая сыграла очень важную роль в проектировании диффузионных насосов.

Наиболее трудной проблемой была разработка «перегородки». Эта перегородка имеет, примерно, около ста миллионов отверстий на квадратный дюйм — отверстий настолько малого размера, что их невозможно увидеть. Она должна была удовлетворять сложной комбинации требований, и изготовлять ее надо было в массовом масштабе.

Общая площадь всех перегородок в каскаде завода К-25 исчисляется сотнями акров. Над разрешением этой проблемы работало около дюжины исследовательских и экспериментальных групп, некоторые из них — в течение трех лет. Кроме того, пришлось построить большую производственную установку, разобрать ее и построить снова.

Диффузионные машины, в которые была вмонтирована перегородка, представляли собою сложные агрегаты, изготовленные фирмой «Крайслер корпорэйшн». Для этой работы фирма «Крайслер корпорейшн» построила специальный завод, в задачи которого входило конвейерное производство водонепроницаемого производственного оборудования.

Второй трудной проблемой были насосы. В том виде, в каком они окончательно разработаны Колумбийским университетом, фирмой «Келлекс корпорэйшн», компанией Аллис-Чалмерс и полудюжиной других фирм, эти насосы действуют при самых [17] высоких скоростях вращения, достижимых в настоящее время. Тысячи таких высокоскоростных насосов были изготовлены компанией Аллис-Чалмерс на заводе, спроектированном и построенном только для этой цели.

Наиболее замечательным оборудованием для завода К-25 были приборы. Необходимость в автоматическом управлении вызвала потребность в новых электронных и других приборах. Они были разработаны учеными фирмы «Келлекс корпорэйшн» в сотрудничестве с «Дженерал электрик компани», «Тэйлор инструмент компани» и др. Изготовление их было поручено другим предприятиям на договорных началах через фирмы «Дженерал электрик» и «Тэйлор».

Контракт предусматривал изготовление около 100000 различных приборов и приспособлений и был самым большим из когда-либо заключавшихся.

Суммарная длина шкал измерительных приборов, расположенных на рабочей площадке завода К-25, достигает 20 миль.

Другой необычайной проблемой было испытание на герметичность. Завод К-25 сделан настолько «непроницаемым», что если внутри какого-либо из агрегатов завода создать вакуум, потребуются годы для того, чтобы произошло полное нарушение герметичности. Подобная герметичность была достигнута благодаря новому методу обнаружения утечки, разработанному фирмами «Келлекс» и «Дженерал электрик».

Имеющийся на заводе К-25 указатель утечки представляет собою упрощенный масс-спектрометр [18], чувствительный электрический прибор, который до-войны был доступен разве лишь докторам физических наук. Фирма «Келлекс» упростила его, а фирма «Дженерал электрик» осуществила массовое его производство. Сегодня на заводе К-25 их имеется свыше 1200 штук. С ними работают девушки, окончившие среднюю школу.

Список проблем этим не исчерпывается. Другие проблемы касались проектирования и изготовления десятков тысяч специальных клапанов, многих миль специальных труб, сотен необычных вакуумных насосов, больших количеств новых видов химикалиев.

Успех завода К-25 зависел от двух специфически американских талантов: от умелой организации производственного процесса и массового выпуска продукции.

Без высоконаучного способа проектирования процесса, который был разработан на основе опыта нашей чрезвычайно развитой нефтяной промышленности, или без почти автоматической техники массового производства, характеризующей нашу автомобильную промышленность, — нельзя было бы ни подготовить проект, ни построить завод К-25.

Завод К-25 необычен, но завод в Хэнфорде более чем необычен. Хэнфорд совершенно непохож ни на что в мире.

Глядя на Хэнфордский завод, вы не можете избежать ощущения, что он принадлежит к другому, более позднему веку, так как работа Хэнфорда — это процесс создания одного химического элемента из другого. Вспомните, что это процесс, который искали алхимики для превращения свинца в золото [19].

Однако в Хэнфорде он применяется для того, получить еще более ценный продукт — плутоний.

Плутоний производится в так называемом «котле», в подлинной атомной кухонной печи. Здесь бруски урана «варятся» на медленном атомном огне до тех пор, пока не образуется новый элемент.

Из этого котла бруски, теперь уже обладающие опасной для жизни радиоактивностью, переносятся с применением управления на расстоянии в подземную установку для химического разделения, где и извлекается плутоний. Около дюжины различных этапов процесса химического разделения, а также работа котла осуществляются посредством управления на расстоянии за массивными бетонными стенами.

Хэнфордский завод не мог бы появиться на свет, если бы не два обстоятельства: гибкость американской химической промышленности и жизнеспособность университетской системы Америки.

Основные исследования как в области технологии котла, так и в области химического разделения выполнялись Металлургической лабораторией при Чикагском университете, в которой были тайно собраны ученые из различных американских лабораторий и из других стран.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ

Эти люди столкнулись со следующими проблемами:
1) осуществить первую в мире атомную цепную реакцию [20],

2) изучить химические свойства двух новых элементов — нептуния и плутония.

Обычно для решения проблем такого типа требуются годы терпеливой работы. В Чикаго они были разрешены в течение нескольких месяцев. Лишь миллионные доли грамма плутония имелись в распоряжении ученых для изучения его химических свойств. Ученые в Чикаго должны были узнать все о поведении нового, сделанного человеком элемента на образце, который вряд ли мог покрыть острие иголки!

Хэнфорд был спроектирован, построен, оборудован и управляется «Дюпон де Немур энд компани инк» — одной из самых старых химических компаний. Очень мало сообщалось о технических особенностях Хэнфорда, но то, что известно, достаточно для того, чтобы показать, какого рода проблемы приходилось разрешать при его постройке.

Profile

rvb: (Default)
rvb

January 2013

M T W T F S S
 123456
78910111213
14151617181920
212223 24252627
28293031   

Most Popular Tags

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated 21 Oct 2017 19:20
Powered by Dreamwidth Studios