Проектът „Манхатън“ (Неразказаната история за атомната бомба и нейните създатели)
- Автор: Груев Стефан
- Язык: болгарский
- Переводчик: Веселин Иванов
- Жанр: Классическая проза
Электронная книга - «Проектът „Манхатън“ (Неразказаната история за атомната бомба и нейните създатели)». Краткое содержание книги:
В САЩ колумбийската група на Джон Дънинг беше най-напреднала в проучванията върху газовата дифузия на урановия хексафлуорид (UF–6). Подпомаган от Юджийн Бут, Аристид Грос и други, Дънинг проектира още в началото на 1942 г. каскада, в която урановият газ UF–6 (който съдържа само 0,7% от изотопа U–235), се прекарва с помощта на помпи през хиляди дифузионни стъпала, докато накрая U–235 се концентрира от едната страна на каскадата, а U–238 — от другата. По това време все още не бе открита подходяща бариера, нито съществуваха помпи и тръбопроводи, които могат да устоят на разяждащото действие на UF–6. Експериментите в Колумбийския университет се извършваха с други газове и в много малък лабораторен мащаб. Поне теоретично методът на Дънинг — Бут беше осъществим.
Когато компанията „Келог“ се нагърби с газово-дифузионния проект, единственият източник за информация беше Колумбийският университет. Между учените от групата на Дънинг и инженерите на „Келог“ се установи много плодотворно сътрудничество, но тъй като проблемите на индустриалното мащабиране далеч надхвърляха възможностите на университетските лаборатории, Кийт реши да състави собствена научна група, оглавявана от Бенедикт, която да проектира каскада за промишлени цели.
Трудностите бяха невероятни. Природният уран съдържа над 99% от тежкия изотоп U–238 и само 0,7% от лекия U–235, който единствено може да се използва за атомната бомба. Следователно през първите стъпала на каскадата трябваше да се изпомпват огромни обеми уранов хексафлуорид, за да се получат накрая малки количества чист U–235. Помпите, бариерите и тръбопроводите на различните стъпала на каскадата трябвало да бъдат с различни размери и капацитет. Необходими бяха много сложни математически изчисления, преди да се започне самото проектиране.
В това отношение решителна помощ оказа един блестящ математик и приятел на Юри — Карл Коен, от Колумбийския университет. Преди още инженерите на „Келог“ да започнат да проектират, той не само изчисли какъв трябва да бъде броят на стъпалата на каскадата — 5 000 — но пресметна и обемите на газа, който ще преминава през всяко стъпало, и изрази графично очакваните резултати.
Не беше възможно да се проектира инсталация, която да се състои от хиляди различни типа помпи и клапи за всяко стъпало. Коен и Бенедикт се заеха да опростят схемата, придържайки се към изискванията на теоретичния проект на каскадата, изготвен още през 1942 г. Преди да се стигне до промишлено производство, трябваше да се справят със сериозни трудности, най-непреодолими от които изглеждаха бариерите и помпите, осигуряващи циркулацията на газа през стъпалата на каскадата.
Учените от Колумбийския университет, лабораториите на „Бел“ и на компанията „Келог“ отчаяно, но все още безуспешно се опитваха да решат ребуса с бариерата. Планиращата група на Еджър Мърфри от комитета S–1 възложи на един от своите членове — Доби Кийт — да проучи коя компания би могла да се заеме с проектиране на високоскоростни помпи (компресори) без никакви течове. В Колумбийския университет един много изобретателен учен, Хенри Бурс, правеше твърде обещаващи изследвания върху нов тип реципрочни помпи.
Нови и все по-трънливи проблеми възникваха почти всеки ден. За различните стъпала на каскадата бяха нужни хиляди компресори с различни размери. Те трябваше да работят със свръхзвукова скорост и да са направени от материал, устойчив на корозивното действие на UF–6, който разяжда почти всички известни метали. При тях не можеха да се използват никакви масла и грес, защото урановият газ става избухлив в контакт с масло. Компресорите трябваше да са така добре уплътнени, че никога да не дават течове. Не се предвиждаше и никаква възможност за ремонтирането им, след като започнат да действат. Такива помпи просто не съществуваха. Кийт опита при всички производители, но никой не се нае да ги изработи. Повечето компании отговаряха, че това е невъзможно. Накрая Кийт успя да убеди компанията „Ингерсол-Ранд“ да се заеме със задачата и тя неохотно започна да проучва конструкция на центрофужна помпа, без да се надява на кой знае какви резултати.
През 1942 г. в продължение на дълги месеци Мансън Бенедикт, главният му помощник Артър Скуиърс и останалите от групата си „играеха“, както казваха те, в лабораторията на „Келог“ в Джърси Сити. Това означаваше да се направят много проекти — 10, 20 или 30 — и след това да ги раздробят, за да изпробват всички възможни комбинации между все още несъществуващите машини. Те не знаеха при каква температура и налягане ще работят, нито дали да предвидят голям брой малки машини, или напротив — малък брой големи.