А–бомба. Часть 3. 1945.II

[berkutv]

А–бомба. Часть 3. 1945.II

Ранее упомянутый Лоуренс в своём описании полигона даёт такое положение лагеря и базовой станции (штаба):





Остальные мемуаристы в целом повторяют цифры Лоуренса, но возникает сомнение в реальности их описаний — кто-то из них там точно не был.
11. Бригадный генерал Т. Фарелл находился в блиндаже, где располагался пункт управления, на расстоянии девяти километров к югу от места взрыва.
За 20 минут до момента "ноль" генерал Гровс отбыл на свой пункт в лагерь базы, поскольку, во-первых, оттуда была лучшая видимость и, во-вторых, в силу нашей договоренности находиться в опасный момент в различных местах. Обе эти точки были одинаково опасны.
Вскоре после взрыва Фарелл и Оппенгеймер вместе с другими находившимися на пункте управления людьми возвратились в лагерь.
Первые слова Фарелла, когда он подошел ко мне, были: "Война кончена". Я ответил: "Да, но после того, как мы сбросим еще две бомбы на Японию".[1]
В центре полигона Аламогордо была сооружена стальная башня высотой 30 м и весом 32 т. Ее детали доставили на грузовиках по грейдерной дороге. Вокруг нее на большом расстоянии разместили регистрирующую аппаратуру. В 9 км к югу, северу и востоку от башни глубоко под землей оборудовали три наблюдательных пункта. В 16 км от стальной башни находился командный пункт, откуда должна была поступить последняя команда, Еще дальше, в 30 км, расположился базовый лагерь. [4]]

По описаниям Лоуренса и Лэппа лагерь располагался к северу от точки «ноль», а штаб базовой станции по Гровсу — к югу от точки «ноль», а по Лоуренсу — к юго-западу. Даже если бы они были расположены по радиусу с одной стороны от «нулевой» точки, то очень проблематично добраться из одной в другую за 20 минут по грейдерной дороге в пустыне ночью(!), за десять — просто не возможно. А вот если они расположены с разных сторон от означенной точки или хотя бы в перпендикулярном направлении, то представленные описания не выдерживают никакой критики. Описания первого испытания атомной бомбы «у них» и «у нас» настолько коррелируют, что есть основания полагать, что кто-то у кого-то «списал», а может и оба они списаны с третьего источника.
Кроме того, у Лоуренса экспериментаторы не сильно задержались на полигоне — в тот же день они завтракали в Лос-Аламосе, обсуждая апокалиптические картины:


Несколько иначе описывает ситуацию вокруг Лос-Аламоса и Аламогордо Юнг[3]:
«Неделями ни капли дождя! Сухой горячий ветер из пустыни носился над поселком. Трава высохла. Листва и хвоя опадали с деревьев. То там, то здесь небо темнело, и вдали над горами Сангр де Кристо сверкали молнии. Но облака не изливались дождем. Участились случаи лесных пожаров в непосредственной близости к лабораторному городку.
В четверг 12 и пятницу 13 июля 1945 г. составные части внутреннего взрывного механизма экспериментальной бомбы вывезли из Лос-Аламоса через «черный ход» по секретной дороге, построенной во время войны.
С участка «Z», где они были собраны, их доставили в испытательную зону, известную под названием «Жорнада дель Муерто» (Зона смерти), возле деревни Оскуро (что означает «Темная»). Здесь посреди пустыни возвышалось высокое стальное сооружение, предназначенное для установки на нем бомбы. Из-за сильных и частых гроз было решено не устанавливать бомбу до самого последнего момента. Чтобы проверить все условия, незадолго до испытания атомной бомбы на это сооружение подняли бомбу почти такого же размера, но начиненную обычной взрывчаткой. Во время одной из гроз в нее ударила молния, и бомба взорвалась со страшным грохотом.»

Напомним, что «лабораторный городок» располагался на горном плато на высоте полутора тысяч метров и, от Лос-Аламоса до полигона в Аламогордо километров 300 всего-то... и создается ощущение, что все это происходило после войны и не в столь сжатые сроки, поскольку совсем не верится, что башня смогла не пострадать от нескольких тонн тротила.
Не следует рассматривать приведенные случаи цитирования как «цепляние к словам», наоборот выбирались описание таких случаев, которые при реальном воплощении либо противоречат предыдущим высказываниям, либо не возможны по своей сути (как завтрак в Лос-Аламосе), либо должны приводить к другим последствиям.
Самые яркие и красочные описания, конечно, у Лоуренса, хотя, судя по всему, написаны они не выходя из кабинета:

Или, например, у Гровса: «Второй жертвой взрыва был "Джумбо". В момент испытания он стоял в вертикальном положении на расстоянии примерно 450 метров от башни»[1] — совершенно не понятно зачем его было ставить вертикально. Видимо, так захотелось рассказчику. В писанине Гровса столько много научных и технических неточностей, что создается впечатление, что ему писали разные сотрудники (а не только Лоуренс), и некоторые намеренно его «подставляли», как в случае с ударной волной: «Вскоре, буквально через 50 секунд после взрыва, до нас дошла ударная волна»[1]. Но правы те, кто говорил о 100 секундах, если базовый лагерь находился на расстоянии 20 миль (32 км).
Раз уж мы заговорили о взрыве, то приведем несколько замечаний и по другим взрывам, в Хиросиме и Нагасаки в частности. Можно сколько угодно спорить, почему повезли запчасти пароходом, а не самолетом, и почему там собирали, а не здесь. Но есть вещи, которые записаны пером и которые совсем не соответствуют действительности. Вот их и попробуем выявить. Одной из таких вещей является черепица.
U.S. Strategic Bombing Survey. [9 . Page 32]:
“Bubbling of roof tile was occurred at Hiroshima from ground zero out to 4000 feet, though with only scattered frequency after 2000 feet. The same phenomenon was reported at Nagasaki, accompanied again by scarring and peeling of granitic rocks, almost a mile from ground zero. A similar bubbled surface was obtained at National Bureau of Standards by heating a sample of tile to 1800 Centigrade for a period of four seconds. The effect so produced extended deeper into the tile than did the bubbling caused by the atomic bomb, which indicates that the explosion of the bomb subjected the tile to a temperature of more than 1800°C for less than four seconds.”
Кратенький перевод: «черепица на крыше оплавилась и вспузырилась на расстоянии аж 2000 футов в Хиросиме вся, до расстояния 4000 футов частично, а в Нагасаки и вовсе в радиусе мили от точки ноль. В Бюро Стандартов такое получили, нагревая черепицу до 1800С за 4 секунды».
Дабы черепица оплавилась да еще вспузырилась необходимо миллиметра два ее толщины нагреть на полторы тысячи градусов (с 300°С до 1800°С), иначе трудно это все увидеть простым глазом, а это значит, что тепла сия черепица поглотила:
                                                P = 2мм×2500(кг/м3)×1500К×1000(дж/кг/К) = 7,5 МДж/м2
Конечно, на плавление еще потратится энергия, примерно столько же, но не будем мелочиться. А так как взрыв не знает точно, где залегает черепица, то он энергию свою во все стороны посылает равномерно, по сфере, так сказать. И на расстоянии 850 м от центра взрыва площадь сферы составит:
                                                           S = 4× pi×850×850 (м2) = 9 млн кв. метров,
при суммарной требуемой энергии:
                                                           W = P×S = 6,75×10+13 Дж
Вроде бы все сходится (W = 17 килотонн), но вот беда, черепица должна нагреться только за счет излучательной энергии взрыва в первые секунды, а ей Физ. Энциклопедия (да все другие) отводят 10-20%. Еще необходимо учесть коэффициент поглощения самой черепицей и то, что часть излучения поглощается атмосферой (гамма, рентген, УФ), т. е. мощность взрыва должна быть больше раз в десять...
Попутно хотелось бы развенчать еще один миф, касающийся Хиросимы, - это испарение тел, тени на камне, крыльце и прочее. Для расчетов примем, что площадь проекции тела 1 кв. м и необходимо нагреть до кипения и испарить 50 кг воды:
                                                         Р1 = 50кг×63К×4200 Дж/кг/К= 13 МДж/м2
                                                         Р2 = 50кг×2200 кДж/кг= 110 МДж/м2
т. е. даже для точки «граунд зироу» требуется мощность взрыва:
                                                         W = P×S =123 МДж/м2 × 4,5 млн м2 = 55×10+13 Дж,
что уже десятикратно превышает заявленную мощность взрыва, а если еще учесть и то, и это …

   Тут же вспомнился «смешной» случай, рассказанный Гровсом [1], про ослепшего солдата утром в Аламогордо. Странно, но ни в Хиросиме, ни в Нагасаки люди не ослепли сильно, хотя их никто не предупреждал, никто им темные очки не выдавал, а «день триффидов» не приключился. Если сравнить с дугой электросварки, то выясняется, что «поймать звездочки» вполне можно с одного метра при том, что мощность дуги несколько киловатт, а плотность энергии получается около 1000 вт/м2, примерно равна солнечной. Тогда при плотности 10000 вт/м2 (в десять раз большей) можно говорить о серьезном повреждении зрения. А из случая с черепицей следует, что плотность энергии в 100-1000 раз больше, но слепых не наблюдается, хотя от любой поверхности несколько процентов отраженного света должны были бы повредить сетчатку.
Тут автора резонно спросить, а куда это он клонит? К чему эти все разбирательства о нестыковках и прочих аналогичных вещах? Ведь ядерные реакторы работают...
Совершенно верно, ядерные реакторы работают. Но большинство первых промышленных реакторов построено и запущено во второй половине 50-х [5;195]:

Задержка в 10-15 лет от первого значимого реактора выглядит странной не только для меня, но и тот же Ральф Лэпп искренне недоумевает [5; 202]:


         Наша первая АЭС, запущенная в Обнинске в 1954 г., имела мощность всего 5 МВт. Напомню, что для производства одного грамма плутония за сутки необходима мощность реактора 1000 киловатт (1 МВт), при этом надо понимать, что это чисто теоретически, поскольку плутоний и сам прекрасно «сгорает» в реакторе, да и выделить его стопроцентно из большого объема родственных элементов вряд ли удастся. Скорее всего для этого потребуется мощность в два-три раза большая (в том смысле, что выход плутония в два-три раза ниже). Поэтому шиппингпортская станция наработала бы плутония для первой бомбы года за 3 в лучшем случае, ну и примерно столько же для третьей.
Вспомним, что первый реактор Ферми дал едва осязаемую величину в пол-ватта в течение пары десятков секунд, хотя сообщается, что были рекорды на том реакторе и в 200 ватт в течение получаса. Но даже эта величина, в пересчете на многотонное сооружение, не может быть определена, измерена вторичными средствами, например, температура от этого должна измениться на одну тысячную градуса.
Проблему производства плутония понимал не только Ферми, но и многие другие, в том числе и Смит [10]:
«Первый котел, который мы только что описывали, имел мощность 200 W. Считая, что одна бомба потребует от 1 до 100 кг плутония, мы приходим к выводу, что описанный котел должен был бы непрерывно действовать по меньшей мере 70 000 лет для того, чтобы произвести одну бомбу.»
Поэтому первый реактор был изничтожен, а второй, построенный в Оук-Ридже в конце 1943 г., имел мощность сразу в 1000 кВт. Но и этом случае, как уже отмечалось выше, наработка плутония заняла бы многие годы. В такой совершенно не благоприятной обстановке Америке пришлось решиться на третий проект реакторов в Ханфорде, а Оук-Ридж оставить в качестве исследовательского центра. Мощность ханфордского реактора была уже 100 грамм плутония в сутки, поэтому он мог, чисто теоретически, за 9 месяцев, с осени 1944 до лета 1945 года, родить 27 кг плутония, необходимого для двух бомб.
Также совершенно понятно, что приделать паро- и электрогенератор к ханфордскому реактору, ну прямо, не было никакой возможности, поэтому пришлось ждать почти 15 лет, когда в Шиппингпорте станция утрет-таки нос всем сомневающимся в мире!

           Нет нужды говорить, что в начале сороковых диверсионно-дезинформационная война шла по всем фронтам, а, показав свою эффективность, она продолжалась и далее.
           Мы еще вернемся к описанию реакторов, их энергетике и топливу, а пока же попытаемся закончить рассказ про 1945-й год.
Основная проблема 1945 года в «жуткой» секретности, которую правда все заинтересованные стороны обходят в два счета, например, в приводимой ранее цитате из Р.Лэппа следует, что на представление собирались все кому не лень: «многочисленные наблюдатели, приехавшие сюда просто из любопытства», то есть их никто не приглашал, а они сами приперлись, а охрана, похоже, отсекала только индейцев — старший приказал ...
По Вилли Лоуренсу о результатах испытаний были в курсе в Оук-Ридже и других местах. Более того, были подготовлены к публикации материалы, которые раскрывали суть и масштабы работ, проводившихся в США по атомной проблеме. Да и они таки были опубликованы в 1945 году, первый раз в августе, при том, что листовка для японцев содержала информации несравненно больше, чем поведал Трумэн Сталину в Потсдаме 24 июля, про книжку Смита вообще говорить нечего! Во втором ее издании в сентябре 1945 года она содержала 99% той информации, которую якобы достали наши бравые разведчики. Единственно чего не хватает для полноты картины в книге Смита, так это таблиц с точными значениями нейтронных сечений для разных энергий и материалов.
Например таких:

        По-видимому, именно этот график Лэпп хотел заполучить для своего доклада от Комиссии по ядерной энергии в начале 50-х, а получил от советских ученых — типа нам «ворованного» не жалко!
Да вот он как сам это описывает[5]:


            Как-то прямо не по себе стало за нашу секретность — вот наши рубахи-парни раздают свои секреты миру, а с американцев выходит и снегу зимой не выпросишь!
            Здесь я, конечно, погорячился, ведь описанное происходило в разгар холодной войны, а в августе 45-го мы еще были союзники, и Смит писал, не стесняясь, и Комиссии по атомной энергии еще не было ...
В целом в американской политике в 45-м хватало странностей, иногда даже через край. Многим вещам удается находить, пусть корявое, да объяснение, но некоторые вещи меня ставят, прямо скажем, в тупик. Например, весной 45-го Америка ведет войну практически на два фронта (Европа и Япония), а военный министр и президент не встречаются почти месяц. Или в том, что вице-президент не в курсе 2-миллиардных масштабных работ по всей стране?! Или в том, что генерал от стройбата планирует боевые операции на уровне Генштаба?! Или в том, что публикуются заранее написанные «отчеты» и «показания очевидцев» на уровне восприятия начальной школы [4]:
«Что же происходило в это время внизу? ...
Во время взрыва во всех концах города тысячи маленьких печек, отапливаемых древесным углем (они одновременно служили для обогрева жилищ и для готовки), были зажжены, поскольку в тот момент многие были заняты приготовлением завтрака. Все эти печки были опрокинуты мощной взрывной волной, и каждая из них превратилась в пылающий факел, вызвавший пожар в домах, построенных главным образом из дерева и самана. ...
За первоначальной вспышкой взрыва последовали другие бедствия. Прежде всего это было воздействие тепловой волны. Оно длилось всего лишь мгновение, но было настолько мощным, что расплавило даже черепицу и кристаллы кварца в гранитных плитах, превратило в уголь телефонные столбы на расстоянии 4 км и, наконец, настолько испепелило человеческие тела, что от них остались только тени на асфальте мостовых или на стенах домов.
На смену тепловой пришла ударная волна: вырвавшийся из огненного шара порыв ветра, все сметая на своем пути, пронесся со скоростью 800 км/час. Хотя стены зданий некоторых крупных магазинов, построенных с учетом сейсмической опасности, и не обрушились, внутренняя часть зданий превратилась в кучу обломков: под тяжестью обвалившихся крыш рухнули все этажи.
Вслед за тепловой и ударной волнами и вспыхнувшими пожарами через несколько минут после взрыва пошел необычный дождь, крупные, как шарики, капли которого были окрашены в черный цвет. Это странное явление было связано с тем, что огненный шар превратил в пар, содержавшуюся в атмосфере влагу, который затем сконцентрировался в поднявшемся в небо облаке. Когда это облако, содержавшее водяные пары и мелкие частицы пыли, поднимаясь вверх, достигло более холодных слоев атмосферы, произошла повторная конденсация влаги, которая затем выпала в виде дождя. Этот дождь оказался недостаточным, чтобы погасить огонь, но его черные капли еще больше усилили смятение и панику среди доведенного до отчаяния населения.»
Кстати, на счет обугленных телефонных столбов есть фотография:

Даже не обугленные столбы должны были бы пострадать от ударной волны, ан нет, стоят! Ну а остальное, как говорится, «без комментариев», пока во всяком случае.
Вместо этого приведем еще одну цитатку из исследования [9] со страницы 9:
« The bulk of the city's output came from large plants located on the outskirts of the city; one-half of the industrial production came only from five firm. Of these larger companies, only one suffured more than superficial damage. Of their working force, 94 percent were uninjured. Since electric power was available, and materials and working force were not destroyed, plants ordinarly responsible for nearly three-fourth of Hiroshima's industrial production could have resumed normal operation witthin 30 days of the attack have war continued.
… By 1 November, the population of Hiroshima was back to 137, 000.»
«Основное производство размещалось на крупных заводах на окраинах города и в пригороде; пять фирм выпускали почти половину промышленной продукции. Из этих больших компаний только одна пострадала более менее серьезно. Они на 94% сохранили свой производственный потенциал. Поскольку электричество подавалось, а станки и склады с материалами не были разрушены, то заводы, выпускавшие три четверти промышленной продукции Хиросимы, могли в течение 30 дней после бомбардировки возобновить свой обычный режим работы, если бы война продолжалась.
… К 1 ноября население Хиросимы вернулось к уровню 137 тысяч.»
По моим понятиям термин «working force» включает в себя не только оборудование, но и квалифицированную рабочую силу, управляющих и пр. Не думаю, что за месяц местные власти наловили бы в лесах-полях достаточное количество обученных туземцев для работы на заводах. Это все к тому, что население, вернувшееся к уровню 137 000, поначалу разбежалось немножко по окрестностям и потом снова вернулось в город, а не было испепелено взрывом. Поскольку совсем странно слышать про город-феникс: который якобы полностью уничтожен, а через месяц снова работает как ни в чем не бывало!
Более подробно вопрос о демографии этих японских городов рассматривался в части «Хиросима и Нагасаки» (первая часть данного цикла).
В следующей части попробуем разобраться с разработкой и производством собственно атомно-ядерной урано-плутониевой бомбы в разных странах и континентах.
Как бы там ни было, а 45-й принес окончание Второй Мировой, и оно не переросло в следующую, хотя логика супер-оружия подталкивает к этому.

Литература

1. Л. Гровс. Теперь об этом можно рассказать. М., Атомиздат, 1964 г
2. М. Рузе. Роберт Оппенгеймер и атомная бомба. М., 1963
3. Юнг Р. Ярче тысячи солнц: Повествование об ученых-атомниках. М.: Госатомиздат, 1961
4. Иойрыш А. И., Морохов И. Д., Иванов С. К. А-бомба. 1979.
5. Р. Лэпп. Атомы и Люди. Нью-Йорк, 1956. Перевод Иностранная Литература 1959.
6. У. Л. Лоуренс. Люди и атомы. Атомиздат, Москва, 1966.
7. Физическая Энциклопедия. Гл. ред. А.М.Прохоров в 5-ти т. М., 1988, 1990, 1992, 1994, 1998
8. ЯДЕРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ СССР.
9. U.S. Strategic Bombing Survey. 19 June 1946.
10. Г. Д. Смит. Применение атомной энергии в военных целях. 1945.