Основные работы по урану в годы Второй мировой войны были выполнены в США в рамках так называемого «Манхэттенского проекта», который с 17 сентября 1942 года возглавил генерал-лейтенант Лесли Грувз. Научное руководство осуществлял физик-теоретик Джулиус Роберт Оппенгеймер. В рамках реализации проекта были построены заводы по разделению изотопов урана и первые атомные реакторы для наработки плутония, а также налажено производство чистого плутония. В городе Ханфорд на берегу реки Колумбия были построены три графитовых реактора общей мощностью 200 МВт. Для их охлаждения требовалось 350 000 литров воды в минуту. После облучения в реакторе уран поступал на радиохимический завод для выделения из него образовавшегося плутония.
Первый ядерный реактор Чикагского университета
Макет урановой бомбы «Литл Бой», сброшенной на Хиросиму
Хиросима, после бомбардировки 1945 г.
Хиросима, после бомбардировки 1945 г.
Завод для разделения изотопов урана был построен в городе Ок-Ридж, основанном в 1940 году в рамках «Манхэттенского проекта» и занимавшем площадь около 250 км2. В итоге к 24 июля 1945 года было произведено 40 кг урана с 80 %-ным содержанием U-235, что уже позволяло использовать его в атомной бомбе. Плутония же было наработано столько, что его хватило бы и на две атомные бомбы. В результате 16 июля 1945 года в штате Нью — Мексико было проведено первое испытание ядерного оружия на плутониевом заряде. Спустя совсем короткий промежуток времени, 6 августа 1945 года на японский город Хиросиму была сброшена урановая бомба, а 9 августа на город Нагасаки — плутониевая. Последние две операции не были обязательными — их провели исключительно в целях устрашения.
А как же обстояли дела в СССР? Первый атомный реактор в СССР был запущен под руководством советского физика И. В. Курчатова 25 декабря 1946 года. А испытание первой советской атомной бомбы прошло в 1949 году. После этого учёные-атомщики двух стран — США и СССР — пошли дальше и создали термоядерные бомбы, при производстве которых используется как плутоний, так и уран.
Таким образом, человечество не просто вступило в ядерную эпоху развития технологий, но и получило при этом мощное ядерное оружие и отличный источник энергии. Опасные в неумелых руках и источник безграничных возможностей в благородных руках — ядерные технологии.
Использование радиоактивного распада урана или плутония в ядерных реакторах дало человечеству источник дешёвой энергии. Причём, как показала практика, данный вид энергии более экологичен, чем другие, при которых, к примеру, происходит сжигание угля или нефтепродуктов. Атомные электростанции не приводят к изменению рельефа местности, как, например, гидроэлектростанции, приводящие порой к затоплению больших территорий земли. Словом, все другие известные на сегодняшний день альтернативные источники энергии не способны пока конкурировать с атомной энергетикой в промышленных масштабах.
Изучение и открытие новых радиоактивных изотопов привело к созданию радиофармпрепаратов, которые используются при медицинской диагностике пациентов и лечении раковых заболеваний. Также некоторые радиоактивные изотопы используются в качестве «батареек» для космических аппаратов, отправляющихся в полёт с целью изучения дальних от солнца планет. На таких расстояниях солнечные батареи малоэффективны.
Возможно ли в настоящее время использование сверхдержавами ядерного оружия друг против друга? Вряд ли, так как все прекрасно понимают, что это путь в один конец. И это будет конец того мира, который мы знаем и любим.
Глава 13. Назад в будущее
Вот, мой друг, мы и прошли с тобой виртуальный путь от древних времён до наших дней и увидели, как благодаря химии и её союзу с физикой поначалу медленно, а потом уже с огромной скоростью развивались знания человечества, приведшие к современным научно — техническим достижениям.