Сочинение на тему Впечатление атомной бомбы от научной истории

Этот веб-сайт подтверждает впечатляющий характер разработки атомной бомбы как части научной истории. Здесь будут обсуждаться открытия, сделанные учеными на протяжении всей истории, которые были жизненно важны для проекта. Кроме того, этот сайт также будет охватывать развитие Манхэттенского проекта, включая различные существующие производственные мощности. Наконец, этот сайт будет посвящен испытаниям первой атомной бомбы.

Разработка атомной бомбы – самая впечатляющая научная разработка в истории. Разработка бомбы началась с того, что ученые работали над независимыми проектами, кульминацией которых стал Манхэттенский проект, и слились в полную силу с испытаниями в Тринити. История и история науки, которая привела к Манхэттенскому проекту, важна, потому что он включает в себя множество идей предыдущих десятилетий. Манхэттенский проект – крупнейшая демонстрация научного сообщества, объединяющегося когда-либо. Сотни и тысячи людей и сообществ объединились для достижения общей цели – окончания Второй мировой войны. Наконец, сила и трепет этого проекта были реализованы в ходе испытаний в Trinity. Это ознаменовало конец Манхэттенского проекта. Именно по этим трем причинам разработка атомной бомбы является наиболее впечатляющей разработкой в ​​научной истории.

Развитие Атомной бомбы было впечатляющим, потому что это было накопление десятилетий физики и химии. Прежде чем кто-либо задумался или выразил идеи о массовом производстве атомных бомб, необходимо было создать научную базу. За сорок лет до создания атомной бомбы ученые разрабатывали идеи, которые впоследствии станут основой Манхэттенского проекта. Достижения в физике и химии должны были произойти, прежде чем бомба могла быть произведена. Исследование радиации, а также атома в конечном итоге приведет к открытию атомной бомбы.

Ученые как физики, так и химии исследовали таинственные свойства атома. В конце 1890-х годов Антуан Анри Беккерель (1852-1908) обнаружил радиоактивность урана. Радиоактивные элементы испускают лучистую энергию в виде (альфа), b (бета), g (гамма) лучей. После его открытия в 1902 году Мари Кюри (1867-1934) и Пьер Кюри (1859-1906) изолировали радиоактивный элемент радий.

<Р> GRAPH

Эти два открытия скоро станут важными при выборе материала для бомбы (3). Открытие атома и его свойств, а также достижения в физике позволили ученым разработать сложные реакции. Знаменитая теория относительности Альберта Эйнштейна (1879-1958) объединяет идеи о том, что небольшое количество массы может быть преобразовано в огромное количество энергии. Уравнение E = mc ?, основано на том факте, что скорость света c очень высока, и лишь небольшое количество массы m может выделять большие количества энергии E. Эта концепция закладывает основу для открытий ядерного деления. Нильс Бор (1885-1962) провел эксперименты на атоме и предложил картину того, как выглядит атом, в 1913 году. Эта модель предполагала, что атом содержит ядро ​​в центре с вращающимися электронами. Бор утверждал, что эти электроны вращаются только на определенных расстояниях. Когда электроны изменяют расстояния до ядра, они испускают излучение (4).

Излучение происходит во всплесках, так как электроны могут изменять орбиту только в промежутках. Эрнест Резерфорд (1871-1937) работал с Бором над атомом и обнаружил, что существует более одного типа атомов и что он может быть стабильным или нестабильным. Введение нейтрона в 1932 году Джеймсом Чедвиком (1891-1974) добавило более полное описание и понимание атома. Первые признаки ядерного деления (источника энергии для атомной бомбы) появились в 1934 году, когда Энрико Ферми (1901–1954) и Ирен Жолио-Кюри (1897–1956) разложили тяжелые атомы, распыляя на них нейтроны. В этот момент эти ученые не поняли, что они достигли деления. Отто Хан (1879-1968), немецкий физик, выполнил те же эксперименты, и ему приписывают открытие деления. Он успешно разделил атом. Расщепление атома основано на E = mc Эйнштейна? теория, где расщепление одного атома может привести к образованию большого количества энергии. С открытием урана Хан в 1938 году смог обнаружить, что ядро ​​урана может быть легко разрушено для производства огромного количества энергии. Когда ядро ​​расщепляется, энергия теряется. Одно это открытие позже окажет огромное влияние на мир (3).

С открытием деления многие люди думали, что эту энергию можно использовать как для добра, так и для зла. Эйнштейн был одним из друзей Хана и слышал о его новом открытии. Эйнштейн знал, что это открытие станет очень важным, и написал президенту Рузвельту письмо, в котором выразил обеспокоенность тем, что немцы разрабатывают новую мощную бомбу. В августе 1939 года он поручил президенту Рузвельту начать поиск путей сбора этой энергии для американской бомбы до того, как это сделала Германия. Это привело к началу Манхэттенского проекта.

Основной целью Манхэттенского проекта была разработка эффективного метода массового производства атомных бомб. Считалось, что для победы в войне понадобятся сотни бомб, и единственный способ сделать это – построить мощные химические и производственные мощности. Прежде чем эти заводы могли быть произведены, ядерное деление и уран должны были быть поняты.

Деление ядра – это реакция, в которой ядро ​​атома расщепляется на два равных фрагмента. В результате этой реакции может быть получено 100 миллионов вольт энергии. Это большое количество энергии исходит от сильных сил, которые удерживают атом вместе. Поскольку эти силы настолько сильны, трудно расщепить ядро ​​стабильного атома. Уран, однако, довольно нестабилен и может легко расщепляться. Атомам урана трудно оставаться вместе, потому что они такие большие (самый большой природный элемент) и имеют тенденцию к расщеплению. Уран естественно разложится сам по себе со временем. Когда это происходит, излучение испускается, и материал превращается в металлический свинец. Существуют два изотопа урана, U-238 и U-235. У обоих изотопов есть 92 протона, но у U-238 есть 146 нейтронов, где у U-235 есть 143 нейтрона. U-235 является расщепляющимся материалом, необходимым для сложной реакции деления атомной бомбы. U-238 нельзя использовать, потому что он не расколется. Бомбардировка ядра множеством нейтронов расщепляет U-235. Когда это происходит, развивается цепная реакция. Один нейтрон разделит одно ядро ​​урана на две части: барий и криптон. В результате этого возникают дополнительные нейтроны. Эти нейтроны затем взаимодействуют с другими молекулами U-235, вызывая их расщепление. Эта цепная реакция происходит мгновенно и производит тепло и гамма-излучение (6).

Получение чистого обогащенного U-235 является сложной задачей. Урановая руда содержит как U-238, так и U-235, но их разделение может быть довольно сложным. Одним из препятствий для достижения U-235 является то, что в мире его так мало. Из всего урана в мире 99% его составляют U-238 и только 1% – U-235. Манхэттенский проект потратил бы много времени и денег на изучение способов отделения этого драгоценного металла (6).

Разработка атомной бомбы является одной из самых впечатляющих научных разработок благодаря огромным усилиям, вложенным в шестилетний Манхэттенский проект. Скорость, с которой этот проект имел место, а также совместные усилия многих сообществ и компаний позволили этому проекту произойти. Секретность была главным приоритетом во время этого проекта, что добавило его впечатляющей. Манхэттенский проект состоял из разработки способа отделения урана и создания механизма бомбы.

После расщепления урана в 1938 году начались усилия по производству большого количества обогащенного U-235. Доктор Ванневар Буш из отдела научных исследований и разработок координировал проект. После того, как было установлено, что большое количество урана может быть произведено, президент Рузвельт передал проект армии США. Лейтенант Лесли Грувз был назначен руководителем проекта в сентябре 1942 года. Лейли Грувз отвечал за координацию и разработку крупномасштабных установок, которые могли бы массово производить материалы, необходимые для атомной бомбы. Район был сформирован под руководством полковника Джеймса С. Маршалла и заместителя Кеннета Д. Николаса и назывался Манхэттенским районом или Проектом (1).

Многие годы Манхэттенского проекта были потрачены на разработку адекватного метода получения и отделения урана. Существовали три известных метода, включая газовую диффузию, электромагнитные эффекты и термодиффузию. Эти три метода работали для отделения небольших количеств урана, но было неясно, могут ли они работать в больших масштабах. Ученые Манхэттенского проекта в основном сосредоточили свое внимание на разделении урана посредством газовой диффузии и электромагнитных воздействий. Они также исследовали использование плутония в качестве другого сырья для атомной бомбы. Плутоний, или PU-239, является расщепляющимся материалом, который может быть получен из U-238. U-238 может быть насыщен нейтронами для производства плутония, и его не нужно отделять (6). Плутоний должен был быть произведен с использованием графитовой кучи или реактора. Требовавшуюся урановую руду было трудно найти, и для проекта потребовались большие объемы. Двенадцать тысяч тонн урана было приобретено у Эдгара Сенжера и импортировано из Бельгийского Конго. Сенжер продал Уран по сниженной цене, потому что хотел помочь военным усилиям, хотя ему так и не сказали, для чего этот материал на самом деле. Этот уран обеспечил проект самым необходимым сырьем (1).

Уран и плутоний стали центром проекта атомной бомбы. Лейтенант Гровс утвердил две основные площадки для производства урана и плутония. Эти сайты будут центром атомного развития. Ок-Ридж, штат Теннесси, стал местом отделения урана посредством газовой диффузии и электромагнитных воздействий. А Хэнфорд, штат Вашингтон, принял проект Плутония.