ატომური ბომბის ისტორია

აინშტაინი და ატომური ბომბი

1939 წელს, მეორე მსოფლიო ომის დაწყებამდე 1 დღით ადრე, ალბერტ აინშტაინმა ამერიკის პრეზიდენტს, ფრანკლინ რუზველტს წერილი მისწერა:

“სერ, უახლოეს მომავალში, ელემენტი ურანიუმი შესაძლებელია გარდაიქმნას ახალ და მნიშვნელოვან ენერგიის წყაროდ.  ამ სიტუაციასთან მიმართებაში წარმოქმნილი საკითხები მოითხოვს განსაკუთრებულ ყურადღებას და, თუ საჭიროა, სწრაფ მოქმედებასაც კი ადმინისტრაციის მხრიდან. ბოლო ხანებში ჩატარებულმა ცდებმა ცხადყო, რომ ურანიუმში შეიძლება წარმოიქმნმას ბირთული ჯაჭვური რეაქცია, რომელიც შესაძლებელს გახდის ახალი და განსაკუთრებულად ძლიერი ბომბების კონსტრუირებას.“

ეს გახლავთ წერილის შემოკლებული და შინაარსობრივად საკვანძო მონაკვეთი. საქმე იმაშია, რომ ალბერტ აინშტაინისთვის ნათელი გახდა, რომ მის მიერ შექმნილი ფორმულით (E=mc²) შესაძლებელია ნაცისტებს ბოროტად ესარგებლათ და ატომური ბომბის ასაგებად გამოეყენათ, ეს კი საფრთხეს უქმნიდა შეერთებულ შტატების უსაფრთხოებას. ამ წერილმა საფუძველი დაუდო მოვლენათა განვითარების დიდ ჯაჭვს, რომელმაც შემდგომში ჰიროშიმა-ნაგასაკის  განადგურებაც კი გამოიწვია. ალბერტ აინშტაინი საკუთარ მონათხრობებში ამბობს, რომ ამ წერილის დაწერას მისი ცხოვრების ერთ-ერთ ყველაზე დიდ შეცდომად მიიჩნევს.

ეს არის ისტორია E=mc² – ის შესახებ და თუ როგორ შეცვალა მან სამუდამოდ ისტორია და თავად აინშტაინი.

მეორე მსოფლიოს ომის დაწყებამდე 1 დღით ადრე მსოფლიოში ყველაზე განთქმული მეცნიერი, ალბერტ აინშტაინი, ნიუ იორკის გარეთ არსებულ სანაპიროებზე ისვენებდა. იგი ბუნებით პაციფისტი გახლდათ, მას სურდა ევროპაში გამეფებული ძალადობისთვის ზურგი ექცია, ამიტომ იგი გამოიქცა ნაცისტების გერმანიიდან და იმედოვნებდა, რომ მუშაობას სიწყნარეში და სიმშვიდეში გააგრძელებდა, მაგრამ ერთ დღეს მისი სიმშვიდე მოულოდნელმა სტუმარმა დაარღვია, რომელიც თავის დროზე ასევე გამოექცა ნაცისტებს. მისი სახელი იყო ლეო ზილარდი, ასევე ბრწყინვალე მეცნიერი, რომელიც დიდი ხნის განმავლობაში მეგობრობდა აინშტაინთან. ლეო ზილარდი მოვიდა, რათა დაერწმუნებინებინა მისი ძველი მეგობარი იმის შესახებ, რომ მსოფლიო ახალი დამანგრეველი იარაღის საფრთხის წინაშე იდგა და რომ მათ აუცილებლად რაიმე უნდა მოემოქმედებინათ ამ საფრთხის თავიდან ასაცილებლად.

ზილარდმა აინშტაინს სთხოვა, რომ პრეზიდენტისთვის განკუთვნილი წერილის დაწერაში დახმარებოდა და მასში გერმანელების მიერ შექმნილი ატომური ბომბის საფრთხის შესახებ მიეწერათ. ატომური ბომბის, რომლის ასაწყობად აინშტაინის ფორმულას გადამწყვეტი მნიშვნელობა ჰქონდა.

E=mc² აინშტაინის გენიალურობის სიმბოლოა. ეს არის ფორმულა, რომელიც ადამიანთა მიერ სამყაროს აღქმას სრულიად ცვლის, იგი აერთიანებს 2 იდეას, რომელიც აქამდე არავის დაუკავშირებია ერთმანეთთან ისე გენიალურად, როგორც აინშტაინმა შესძლო, ეს არის კავშირი მასასა და ენერგიას შორის. აინშტაინის მთავარი ჩანაფიქრი იყო ის, რომ ენერგია, რომელიც ამოძრავებს საგანს და მასა, როგორც საგნის წონა არ არიან ერთმანეთისგან განსხვავებულნი, პირიქით, ისინი ერთდაიგივე რამეს წარმოადგენენ. სხვა სიტყვებით, რომ ვთქვათ მასა შესაძლებელია გარდაიქმნას ენერგიად და ენერგია – მასად. ეს არ იყო მხოლოდ თეორიული კავშირი, აინშტაინის ფორმულა უფრო შორს წავიდა და ზუსტი სიდიდე მიანიჭა ენერგიის იმ რაოდენობას, რომელიც არსებობდა გარკვეული მასაში.

E – ენერგია, M – მასა, C – სინათლის სიჩქარე ( 299,792,458 მ/წმ). E=mc² – ის მიხედვით შესაძლებელია უკიდურესად დიდი ენეგრიის მიღება, ყველაზე მცირე მასიდანაც კი. ეს ნიშნავს, რომ ერთი ჭიქა წყლიდან მიღებული ენერგია საკმარისი იქნება ისეთი ქალაქების ენერგიით მომარაგება, როგორიც ლონდონი ან პარიზია. აინშტაინმა თავისი ფორმულა 1905 წელს გამოაქვეყნა.

ამ ფორმულამ პასუხი გასცა კითხვას, რომელიც მრავალი წლის განმავლობაში სხვადასხვა მეცნიერების დავის საგანი გახლდათ, რის ხარჯზე ანათებს მზე? ძველი შეხედულებების, თეორიების და მათემატიკური გამოთვლების მიხედვით მზე დიდი ხნის ჩამქვრალი უნდა ყოფილიყო, მაგრამ აინშტაინის ფორმულამ ცხადყო, რომ მზის ბირთვში მასა განუწყვეტლივ გარდაიქმნებოდა ენერგიად, პროცესი, რომელიც მილიონობით წლებით შეიძლება შენარჩუნდეს. გავიდა ხანი და უკვე ყველამ იცოდა, რომ მზე E=mc² – ის ხარჯზე ანათებდა, მაგრამ აქვე ჩნდებოდა ახალი კითხვები, შეიძლება თუ არა ამ ფორმულით დედამიწაზე ენერგიის წარმოშობა? შეგვიძლია თუ არა ატომის ენერგიის გამოთავისუფლება და მისი გამოყენება ჩვენივე მიზნებისთვის?! გადიოდა დრო და დაინტერესებულ ადამიანთა რიცხვი ნელ-ნელა იზრდებოდა და ერთხელ 1935 წელს სამეცნიერო კონფერენციაზე აინშტაინს ჰკითხეს, მისი აზრით, შესაძლებელი იქნებოდა თუ არა ოდესმე ატომის ენერგიის გამოთავისუფლება? აინშტაინმა შემდეგი პასუხი გასცა: “იმის ალბათობა, რომ ხელოვნურად შევძლოთ მასის ენერგიად გარდაქმნა ძალიან მცირეა, ეს იგივეა რაც სიბნელეში ფრინველების ხოცვა დავიწყოთ, მითუმეტეს თუ ამ ადგილას ისედაც ძალიან ცოტა ფრინველია” აინშტაინს აზრით საკუთარ ფორმულას მხოლოდ თეორიულად შეეძლო ეარსება,  მისი პრაქტიკულად გამოყენების კი არ სჯეროდა, იგი ამბობდა:“ჩვენ დაგვჭირდება ენეერგის უთვლელი რაოდენობა, იმისთვის, რომ ერთი მოლეკულიდან მაინც გამოვათავისუფლოდ ენერგია“

აინშტაინი ამ საკითხისადმი კრიტიკულად იყო განწყობილი, რადგან ყოველთვის, როდესაც ატომებს ერთმანეთთან აჯახებდნენ საჭირო იყო ენერგიის იმაზე მეტი რაოდენობა ვიდრე საბოლოოდ მიიღებოდა, ანუ ენერგიის მისაღებად უფრო მეტი ენერგია იხარჯებოდა. საბოლოოდ გამოჩნდნენ ადამიანები, რომლებიც მის აზრს არ დაეთანხმნენ.

1933 წელს გერმანიას სათავეში ჰიტლერი ჩაუდგა. იმ დროისთვის გერმანია ფიზიკის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი ცენტრი გახლდათ, ზოგიერთ იმდროინდელ მეცნიერს ძალიან სურდა ნაცისტებთან მუშაობა და თვითონ ნაცისტებს, როგორც ომის მანქანებს, ძალიან სურდათ განეხორციელებინათ ის, რაც აინშტაინის აზრით შეუძლებელი იყო, ატომიდან გამოეთავისუფლებინათ ენერგია და შეექმნათ ატომური ბომბი.

აინშტაინისგან განსხვავებით ლეო ზილარდი შიშობდა, რომ ატომისგან ენერგიის გამოთავისუფლება არც ისე უტოპიური იყო და რომ E=mc²- ის საშუალებით შესაძლებელი იქნებოდა ატომური ბომბის შექმნა. ამ შიშმა განაპირობა მისი სტუმრობა აინშტაინთან. ზილარდი შეეცადა აინშტაინისთვის აეხსნა თუ რა აძლევდა მას შიშის საფუძველს, მან თქვა რომ ჰიტლერი ევროპაში ომისთვის ემზადებოდა და ამისთვის მთელი ძალები ჰქონდა მოკრეფილი, მათ შორის ატომური ბომბის შექმნის იდეაც, მაგრამ აინშტანმა უპასუხა, რომ ატომური ბომბის შესაქმნელად საჭირო იქნებოდა მილიონობით ატომი ერთბაშად მოსულიყო რეაქციაში, რაც მისი აზრით არარსებული რაოდენობის ენერგიას მოითხოვდა და ამიტომ ატომური ბომბის იდეა ტყუილი დროის კარგვა იყო, მაგრამ ზილარდმა უთხრა, რომ არ იყო საჭირო მილიონობით ატომის ერთდროულად ამუშავება, და რომ ეს სხვა გზითაც შეიძლებოდა მომხდარიყო.

როგორც შემდეგ აღმოჩნდა ლეო ზილარდს ნამდვილად მოფიქრებული ჰქონდა, თუ როგორ გარდაექმნაE=mc² ატომურ ბომბად. 1920 წელს ზილარდი ბერლინში სწავლობდა. იქ სწავლის პერიოდში მან იხილა ნაცისტების ძალაუფლება და სრაფვა მმართველობისკენ, ნახა თუ როგორ ემხრობოდა ნაცისტებს მისი ბევრი მეცნიერი მეგობარი და იგი შიშმა შეიპყრო, რადგან ფიქრობდა, რომ E=mc² პრაქტიკული გამოყენებას პირველად ნაცისტები შესძლებდნენ, ამიტომ იგი ცდილობდა, რაც შეიძლება მეტი ფიზიკოსი დაერწმუნებინა იმაში, რომ გამოქცეულიყვნენ გერმანიიდან და მან მართლაც შეძლო გადმოებირა ბევრი იმდროინდელი მეცნიერი, მაგრამ ასევე ბევრმა მისმა კოლეგამ უარი თქვა გერმანიიდან წამოსვლაზე და ნაცისტებთან დარჩნენ. ზილარდი მიხვდა, რომ სურვილის შემთხვევაში ატომური ბომბის შექმნა მხოლოდ დროის ამბავი გახლდათ და გერმანელები მათ მსოფლიოს წინააღმდეგ გამოიყენებდნენ.

ზილარდის შიში ნადმვილად არ იყო საფუძველს მოკლებული, რამეთუ იმ დროს მეცნიერები უკვე იწყებდნენ  რადიოაქტიური ნივთიერებების გამოყენებას. ურანიუმი და რადიუმი გამუდმებით იშლებიან და უფრო პატარა ელემენტებად გარდაიქმნებიან მეტი სტაბილურობის მისაღწევად. არასტაბილური ატომის გულიდან ამომავალი მასის უმცირესი ნაწილაკები კი ენერგიის სახით გამოიტყორცნებიან, სწორედ ამ მოვლენას შეგვიძლია ვუწოდოთ რადიოაქტივობა და E=mc² ის ბუნებრივი გამოხატულება. მეცნიერებმა დაიწყეს მუშაობა ატომის გახლეჩვაზე და მისგან ენერგიის გამოთავისუფლებაზე, შესაბამისი ტექნიკაც შექმნეს, ისინი იმედოვნებდნენ, რომ სრულად გახლეჩდნენ ატომს და ენერგიის ზღვა რაოდენობას მიიღებდნენ, მაგრამ ისინი გამუდმებით ეჯახებოდნენ აინშტაინის პარადოქსს, ატომის გახლეჩვისთვის გამოყენებული ენერგია მუდამ აღემატებოდა იმ ენერგიას, რომელსაც საბოლოოდ ატომი გამოასხივებდა.

ამ მოვლენებზე დაფუძნებით თითქოსდა ნათელი შეიქმნა, რომ აინშტაინი მართალი იყო იმაში, რომE=mc² მხოლოდ თეორიული შეხედულებაა და მისი პარქტიკული გამოყენება, ატომიდან ენერგიის სრული გამოთავისუფლება, შეუძლებელია, მაგრამ  სწორედ აქ დაიბადა ლეო ზილარდის გენიალური იდეა.

1933 წლის ერთ დღეს ლეო ზილარდი მიხვდა, რომ ყველანი არასწორედ ფიქრობდნენ და ყველაფერი მცდარი გზით მიდიოდა, საქმე იმაშია, რომ ცდები, რომლებიც მიმართული იყო მასიდან ენერგიის მისაღებად იყენებდნენ ალფა ნაწილაკს, ლეო ზილარდი კი ფიქრობდა, რომ ალფა ნაწილაკი უბრალოდ შეუსაბამო “ხელსაწყო” იყო ამ საქმისთვის.

ალფა ნაწილაკი 2 პროტონისა და 2 ნეიტრონისგან შედგება და ატარებს დადებით ელექტრულ მუხტს. ძველი თეორიით ალფა ნაწილაკის ბირთვთან შეჯახებისას შესაძლებელი უნდა ყოფილიყო მისი ორად გახლეჩვა და გარკვეული მასის ენერგიად გადაქცევა, მაგრამ, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ალფა ნაწილაკის გარკვეულ სიჩქარეებზე აჩქარებას და მის დაჯახებას ბირთვთან უფრო მეტი ენერგია იხარჯებოდა ვიდრე საბოლოოდ მიიღებოდა. ლეო ზილარდი მიხვდა, რომ რაღაც აუხსნელი ძალა ხელს უშლიდა  2 ელემენტის ერთმანეთთან დიდი ენერგიით შეჯახებას და ატომის 2 ნაწილად გახლეჩვას, ეს იყო ალფა ნაწილაკის დადებითი მუხტი. იმის გათვალისწინებით, რომ სამიზნე ატომის ბირთვიც დადებით მუხტს ატარებს, ალფა ნაწილაკთან შეჯახებისას ისინი ერთმანეთს განიზიდავდნენ, შეჯახება კი ნაკლებად ძლიერი გამოდიოდა და ამიტომ სასურველი შედეგის მიღება ვერ ხერხდებოდა. ლეო ზილარდი გარკვეული ფიქრის შემდეგ იმ დასკვნამდე მივიდა, რომ ცოტა ხნით ადრე აღმოჩენილი ნეიტრონის საშუალებით შესაძლებელი იქნებოდა იმ პროცესის წარმართვა, რომელიც ალფა ნაწილაკით ვერ ხერხდებოდა, რამეთუ ნეიტრონს მუხტი არ გააჩნია და მისი ატომთან შეჯახებისას იგი არ განიზიდება. მისი თეორიის თანახმად ატომი ნეიტრონს მიიზიდავდა და თვითონ არასტაბილური გახდებოდა, ორად გაიხლიჩებოდა და გახლეჩვისას დიდი რაოდენობის ენერგიას გამოათავისუფლებდა, ენერგიასთან ერთად კი დამატებით 2 ახალ ნეიტრონს. წარმოიქმნებოდა დიდი ჯაჭვური რეაქცია, ახლად წარმოქმნილი ნეიტრონები ახალ ატომებს გახლეჩდნენ და მიიღებოდა ენერგიის არნახული რაოდენობა.

როდესაც ზილარდმა გააცნობიერა საკუთარი თეორია, მას შეეშინდა, რომ თუ მან შეძლო ამის მოფიქრება, მაშინ მისი გერმანელი კოლეგებიც შესძლებდნენ ამას. მისი შიში რამდენიმე ხანში დადასტურდა, როდესაც გაიგო რომ მეცნიერებმა ატომი ნეიტრონის დახმარებით გახლიჩეს. ნაცისტებმა თავიდანვე დიდი ყურადღება გამოიჩინეს და ფინანსების დიდი რაოდენობა ატომური რეაქციის შესწავლისკენ მიმართეს იმ იმედით, რომ ახალ დამანგრეველ იარაღს შექმნიდნენ, მაგრამ მათ ჯერ არ მიეკვლიათ ატომიდან ჯაჭვური რეაქციის წარმოქმნის მექანიზმისთვის, ამიტომ ზილარდი აინშტაინს ეწვია და ამცნო, რომ საჭირო იყო გერმანელებზე ადრე შეექმნათ ატომური ბომბი. ბუნებით პაციფისტი აინშტაინი ფიქრობდა რომ პოლიტიკური საკითხები ფიზიკოსების გადასაწყვეტი არ იყო და თავდაპირველად უარი განაცხადა რუზველტისთვის წერილი მიეწერა, მაგრამ როდესაც ზილარდმა უთხრა, რომ თუ გერმანელები პირველები შექმნიდნენ ატომურ ბომბს, მაშინ შეიძლებოდა იგი ნიუ ორკშიც კი ჩამოეგდოთ,  აინშტაინი აღარ დაფიქრებულა და წერილის დაწერას დათანხმდა!

აინშტაინი იმ დროშივე მსოფლიოს ყველაზე განთქმული მეცნიერი გახლდათ, სწორედ ამიტომ გადაწყვიტა ზილარდმა გამოეყენებინა მისი ავტროტეტი წერილის დასაწერად. აღსანიშნავია, რომ აინშტაინი დიდად გაოცებული დარჩა ზილარდის აღმოჩენით და გერმანულად წარმოთქვა  ”daran habe ich gar nicht gedacht” (ამის შესახებ კი არ მიფიქრია).

წერილმა პრეზიდენტ რუზველტისგან ადეკვატური რეაქცია გამოიწვია, ცოტა ხნის შემდეგ ამერიკის მთავრობამ წერილის საფუძველზე დაიწყო პროექტ “manhattan” – ზე მუშაობა, სადაც ამერიკის სხვადასხვა ცნობილი მეცნიერები მონაწილეობდნენ, მათი მიზანი ატომური ბომბის შექმნას წარმოადგენდა. შეერთებულმა შტატებმა ამ პროექტის დასაფინანსებლად 2.5 მილიარდი დოლარი გამოყო, 2.5 მილიარდი, რომელიც დღევანდელ რეალობაში 50 მილიარდს უდრის. მოგვიანებით ამდენივე დაიხარჯა ადამიანის მთვარეზე გაგზავნაზე. პროექტში ასევე ჩართული იყო ლეო ზილარდი, მაგრამ თვითინ ალბერტ აინშტაინს ამ პროექტში მონაწილეობა არ მიუღია.

საბოლოოდ ისე მოხდა რომ 1945 წელს ნაცისტები დანებდნენ და ევროპაში ომი მორჩენილად გამოცხადდა, მანჰატანის პროექტზე მუშაობა ჯერ არ იყო დამთავრებული და არც ბომბი იყო მზად, მაგრამ ამის საჭიროება აღარ იყო, მიუხედავად ამისა ამერიკელებმა, ომის დამთავრებიდან 2 თვის შემდეგ მაინც შექმნეს ატომური ბომბი. აინშტაინის უმთავრესი მიზანი ატომური ბომბის შექმნისას მშვიდობის მოპოვება იყო, იგი ვერ იფიქრებდა თუ ამერიკის მთავრობა მას სხვა ქვეყნების წინააღმდეგ გამოიყენებდა, მაგრამ იგი შეცდა.

ამერიკასა და იაპონიას შორის ომი კვლავ მძინვარებდა, ამერიკისთვის ატომური ბომბის გამოყენება ამ ომის უმტკივნეულო და უდანაკარგო მოგებას ნიშნავდა და უკვე ეჭვი აღარ ჩნდებოდა, რომ მას მალე გამოიყენებდნენ. ზილარდი გაოცდა, როდესაც გაიგო, რომ იაპონიაში ბომბის ჩამოგდებას გაფრთხილების გარეშე აპირებდნენ, მან საკუთარ კოლეგებთან ერთად ხელმოწერების შეგროვება დაიწყო, რათა ბომბის ჩამოგდებამდე აუცილებლად გაეფრთხილებინათ იაპონელები.

საბოლოოდ ბომბი მაინც ჩამოაგდეს, რომელმაც მსფოლიოსთვის აქამდე არნახული ნგრევა გამოიწვია ჰიროშიმაში, ყველაფერი კი 1 ნეიტრონით დაიწყო, რომელმაც მილიარდობით ატომები გააქტიურა და წარმოქმნა შეუჩერებელი ჯაჭვური რეაქცია, ყველაფერი მიკროწამების განმავლობაში მოხდა, ურანიუმის 0.6 გრამმა მთლიანად გაანადგურა ჰიროშიმა და ნაგასაკი, მსხვერპლი კი 150 000 ადამიანი იყო.

აინშტაინი თავს დამნაშავედ გრძნობდა, იგი ფიქრობდა, რომ მისი წერილის გარეშე ამერიკას არ ექნებოდა ბომბი იაპონიაში ჩამოსაგდებად. ამის შემდეგ იგი მუდამ აფრთხილებდა მსოფლიოს ატომური ბომბის დამანგრეველი ძალის შესახებ, იგი ფიქრობდა, რომ ატომური ბომბების გამოყენება ადამიანის არსებობას დედამიწაზე საფრთხეს უქმნის.

E=mc² გარდა დამანგრეველი ძალისა ასევე მოიცავს სამყაროს შექმნის თეორიას, ენერგის უზარმაზარი რაოდენობიდან მასის წარმოქმნას, დიდ აფეთქებას. ეს ფორმულა  ძალიან ბევრ რამზე მიუთითებს და კაცობრიობის ყველაზე დიდ აღმოჩენადაა მიჩნეული.  E=mc² 

ბირთვული იარაღი (ან ატომური იარაღი) – ფეთქებადი მოწყობილობა, რომელშიც ენერგიის წყაროს წარმოადგენს ბირთვული რეაქცია. ეს რეაქცია იყოფა ორ კლასად:

1.   ატომის ბირთვების დაყოფა

ამ კლასში გამოიყენება მძიმე ელემენტის ბირთვის გახლეჩის ეფექტი, რის შემდეგაც წარმოიქმნება ორი შედარებით მსუბუქი ელემენტის ბირთვი. მძიმე ელემენტებად, როგორც წესი გამოიყენება ურანი და პლუტონიუმი. ბირთვული რეაქციის ეს კლასი ეყრდნობა ე.წ. მასის დეფიციტის პრინციპს. ეს პრინციპი აღწერა ალბერტ აინშტაინმა ფარდობითობის სპეციალურ თეორიაში. იგი გულისხმობს შემდეგს: ატომის ბირთვის შემადგენელი ნაწილაკების ენერგია, როცა ისინი ბირთვული ველის ზემოქმედებით ერთმანეთთან იმყოფებიან ბმულ მდგომარეობაში ნაკლებია ვიდრე ამ ნაწილაკების ენერგიების ჯამი, როცა ისინი იმყოფებიან თავისუფალ, არა ბმულ მდგომარეობაში. ამ რეაქციის განსახორციელებლად აუცილებელია რამდენიმე პირობის დაცვა. ასაფეთქებელი ნივთიერება (ურანი ან პლუტონიუმი. შესაძლებელია სხვა ნივთიერებათა გამოყენებაც, მაგრამ მთელი რიგი სირთულეების გამო, იარაღში გამოიყენება მხოლოდ ეს ორი) ხასიათდება ე.წ. კრიტიკული მასით. ეს ნიშნავს, რომ ბირთვულ რეაქციაში მონაწილეობს ნივთიერების დისკრეტული მასები. მაგალითად, ურანის პირველი კრიტიკული მასა არის 9 კილოგრამი. თუ იქნება მცდელობა აფეთქებულ იქნას 10 კილოგრამი, აქედან რეაქციაში შევა მხოლოდ 9 კილოგრამი, ხოლო 1 კგ უბრალოდ გაიფანტება და თანაც ხელს შეუშლის რეაქციის ეფექტურობას. შემდეგი პირობა მდგომარეობს იმაში, რომ რეაქციის დასაწყებად დიდი საწყისი ენერგიაა საჭირო. ამისათვის ურანის იდეალური ფორმის ბირთვს ათავსებენ ჩვეულებრივი ასაფეთქებელი ნივთიერების ზუსტად ცენტრში და აფეთქებენ. ამასთან ურანი უნდა იყოს გამდიდრებული და ძალიან სუფთა, მინარევებისაგან სრულად გაწმენდილი. ურანის გამდიდრება არის ძალიან რთული ტექნოლოგიური საკითხი და ნიშნავს ურანის დიდი მასიდან იზოტოპ U²³⁵-ს გამოყოფას. თვითონ რეაქცია მიმდინარეობს ჯაჭვური, იგივე ზვავის ეფექტის პრინციპით. ანუ ურანის ბირთვი დაშლისას გამოასხივებს ნეიტრონებს, რომლებიც თავის მხრივ ეჯახებიან ურანის სხვა ბირთვებს და ხლიჩავენ მას. ისინიც თავის მხრივ გამოასხივებენ ნეიტრონებს და ა.შ. სწორი დაგეგმარების პირობებში რეაქცია მიმდინარეობს დიდი, აფეთქების სიჩქარით.

2.    ატომის ბირთვების სინთეზი

ამ კლასს თერმობირთვული რეაქცია ქვია და მასში გამოიყენება მსუბუქი ელემენტის ბირთვების სინთეზის ეფექტი, რის შემდეგაც წარმოიქმნება ერთი შედარებით მძიმე ელემენტის ბირთვი. მსუბუქ ელემენტად გამოიყენება წყალბადის ბირთვი. ეს კლასიც ეყრდნობა მასის დეფიციტის პრინციპს. ამ რეაქციაში გამოიყენება წყალბადის იზოტოპები, დეიტერიუმი - "მძიმე წყალი" ან ტრიტიუმი - "ზემძიმე წყალი". წყალბადის ბირთვი ძირითადად წარმოადგენს ერთ ცალ პროტონს. მისი იზოტოპი დეიტერიუმი არის ერთი პროტონის და ერთი ნეიტრონის ბმა. წყალბადის იზოტოპი ტრიტიუმი არის ერთი ცალი პროტონის და ორი ნეიტრონის ბმა. ეს იზოტოპები იშვიათად გვხვდება ბუნებაში და მათი გარკვეული რაოდენობის მიღება ურთულესი ტექნოლოგიური საკითხია. რეაქციის არსი მდგომარეობს შემდეგში: წყალბადის ბირთვებს ენიჭება იმდენად დიდი ენერგია, რომ ურთიერთ შეჯახებისას ისინი გადალახავენ ბირთვული ველის წინააღმდეგობას და ჩაჭერილი ხდებიან მის მიერ, ხდება ბირთვების სინთეზი, მიიღება ჰელიუმის ბირთვი. ამ რეაქციის დროს გამოთავისუფლდება ნეიტრონი. ამ რეაქციის დროს გამოყოფილი ენერგია რამდენიმე თანრიგით აღემატება ბირთვების გახლეჩის რეაქციის ენერგიას. ამ რეაქციისათვის საჭირო ენერგიის მისაღებად მუშა ელემენტს (წყალბადს) ათავსებენ ბირთვული აფეთქების ეპიცენტრში.

ბირთვული იარაღის შექმნაზე მუშაობა დაიწყო მე-20 საუკუნის 30-იანი წლების დასაწყისში. ამ სამუშაოებს საფუძვლად დაედო გასული საუკუნის დასაწყისში მომხდარი მთელი რიგი უდიდესი აღმოჩენები ფიზიკაში. ამ აღმოჩენებიდან განსაკუთრებით აღსანიშნავია ალბერტ აინშტაინის მიერ ნაჩვენები "მასის დეფიციტი", რაც გახდა ბირთვული იარაღის თეორიული საფუძველი. თუმცა გარდა ამისა იყო სხვა უმნიშვნელოვანესი აღმოჩენებიც, მაგ. ერნესტ რეზერფორდის ატომის მოდელი (1911 წელი) და სხვა. ბირთვული იარაღის შექმნის პრაქტიკული საფუძველი გახდა დიდი გერმანელი ფიზიკოსის, ოტო ჰანის მიერ 1938 წლის 17 დეკემბერს, ატომის ბირთვის გახლეჩა. სამართლიანობის გულისთვის უნდა ითქვას, რომ ოტო ჰანთან ერთად სამუშაოებში მონაწილეობდა ფრიც შტრასმანი და ლიზა მეიტნერი. ეს უკანასკნელი, ლიზა მეიტნერი, იყო ებრაელი და იგი შემთხვევით გადაურჩა საკონცენტრაციო ბანაკს, მან თავისი კოლეგების, განსაკუთრებით ოტო ჰანის ძალისხმევით მოახერხა გაქცევა შვეციაში. ბოლო, დაუდასტურებელი ინფორმაციით, ატომის ბირთვის გახლეჩვაში, მისი დამსახურება უფრო მეტი იყო, ვიდრე ოტო ჰანის. ამავე პერიოდში გამოქვეყნდა მთელი რიგი თეორიული კვლევების შედეგები, ექსპერიმენტების მასალები. ატომური იარაღის შექმნა რეალობად იქცა.

„პროექტი ურანი“ 

1939 წლის აპრილში ორმა გერმანელმა ფიზიკოსმა, პაულ ჰარტეკმა და ვილჰელმ გროტმა წერილი მისწერეს იმპერიის სამხედრო უწყებას. ამ წერლიში ისინი აცხადებდნენ, რომ ატომურ ფიზიკაში უკანასკნელმა მიღწევებმა შესაძლებელი გახადა ისეთი იარაღის შექმნა, რომლის ძალაც ყოველგვარ წარმოდგენას აღემატებაო. 1939 წლის 26 სექტემბერს სამხედრო უწყების პროტექტორატის ქვეშ შეიქმნა ფიზიკოსებით დაკომპლექტებული ე.წ. "ურანის საზოგადოება". 1941 წლის სექტემბერში კი გერმანიამ დაიწყო "პროექტი ურანი". პროექტს ხელმძღვანელობდა გენიალური გერმანელი ფიზიკოსი, კვანტური მექანიკა ფუძემდებელი - ვერნერ ჰაიზენბერგი. 

ჰიროსიმას და ნაგასაკის ატომური დაბომბვა იყო იაპონიის წინააღმდეგ აშშ ბირთვული შეტევის მაგალითი მეორე მსოფლიო ომისდროს. 1945 წლის 6 აგვისტოს ბირთვული ბომბი სახელად ”პატარა ბავშვი” ("Little Boy") ჩამოგდებული იქნა ქალაქ ჰიროსიმაში, ხოლო სამი დღის შემდეგ მეორე ბომბი სახელად ”მსუქანი კაცი” ("Fat Man") ნაგასაკში.

მსხვერპლთა რაოდენობის ზუსტად დადგენას რამდენიმე ფაქტორი უშლის ხელს: ომისდროინდელი უზუსტო მონაცემები, ის გარემოება რომ მსხვერპლთა საერთო რაოდენობა ზოგადად საკმაოდ დიდი იყო და ისინი სხვადასხვა დროს გარდაიცვალნენ სხივური დაავადების შედეგად, აგრეთვე პოლიტიკური სპეკულაციები რომლის დროსაც მსხვერპლთა რიცხვს ხან აზვიადებდნენ ხან კი ამცირებდნენ. მიჩნეულია რომ ბირთვული დაბომბვის და მასთან დაკავსირებული გარემოებების შედეგად ჰიროსიმაში 140 000 ადამიანი დაიღუპა, ხოლო 74 000 ნაგასაკიში. ორივე ქალაქში მსხვერპლთა უმრავლესობა მშვიდობიანი მოსახლეობა იყო.

”მენჰეტენის პროექტის” ფარგლებში, რომელსაც გენერალი ლესლი გროესი (მარცხნივ) და ფიზიკოსი რობერტ ოპენჰაიმერი ხელმძღვანელობდნენ, შეიქმნა მეორე მსოფლიო ომში გამოყენებული პირველი ატომური ბომბები.

პირველი ბირთვული ბომბი რომელსაც უბრალოდ "Gadget" ერქვა გამოცდილ იქნა 1945 წლის 16 ივლისს ალამოგორდოს პოლიგონზე, ნიუ-მექსიკოს შტატში. მეორე და მესამე ბომბები გამოცდილ იქნა შესაბამისად ჰიროსიმაში და ნაგასაკიში. 2007 წლისათვის ეს ბირთვული იარაღის ომში გამოყენების ერთადერთი მაგალითია.

1945 წლის დეკემბრისათვის ათასობით ადამიანი დაიღუპა სხივური დაავადებისგან რის შედეგადაც დაღუპულთა საერთო რიცხვმა 140 000 ადამიანს მიაღწია. სტატისტიკურად დადგენილია რომ 1950 - 1990 წლებს შორის კიდევ რამდენიმე ასეული ადამიანი დაიღუპა დასხივების შედეგად.

იაპონიაში ატომურ დაბომბვას გადარჩენილებს უწოდებენ ”ჰიბაკუშას” რაც სიტყვასიტყვით ”დასხივებულ ხალხს” ნიშნავს. დაბომბვის შედეგებია იაპონური ომისშემდგონი პაციფიზმის და ბირთვული იარაღის აკრძალვის მოძრაობის საფუძველი. 2005 წლისათვის იაპონიაში ცხოვრობს დაახლოებით 266 000 დაბომბვას გადარჩენილი ადამიანი.

გამანადგურებელი ფაქტორებია: დასხივება,იონური გამოსხივება, დარტყმითი ტალღა, ელექტრომადნიტური იმპულსი.

ატომური ბომბის აფეთქებისას წარმოშობილი ტემპერატურა ტემპერატურა დაახლოებით 10-მილიონ გრადუსამდე აღწევს, რაც უაღრესად დიდი (ასი მილიონი ატმოსფერომდე) წნევის განვითარებას იწვევს.

ატომური ბომბები თავისი მოქმედების მიხედვით სხვადასხვაგვარია-საჰაერო, მიწისზედა, მიწისქვეშა, წყალზედა და წყალქვეშა.

ატომური ბომბის აფეთქების მომენტში შესამჩნევია დამაბრმავებელი კაშკაშა ნათება რომელიც დიდი სიძლიერით ანათებს აფეთქების გარშემო ადგილმდებარეობას–ათეული კილომეტრის მანძილზე. განათებასთან ერთად აფეთქების ცენტრში წარმოიშობა ცეცხლოვანი სფერო, რომელიც დიდ მანძილზე ჩანს-რამდენიმე წამის განმავლობაში. აფეთქების ხმა ჭექა-ქუხილის მსგავსია, რომელიც კარგად ისმის ათეული კიდის ზევით დიდ სიბაღლეზე და შემდეგ თანდათან იფანტება.

აფეთქების რაიონში წარმოიშობა სოკოსმაგვარი ქორმის კვამლიანი შავი ღრუბელი, რომელიც სწრაფად აცეცხლოვანი ბურთის ტემპერატურა მძაფრად კლებულობს დროის მიხედვით. 1-3 წამის განმავლობაში იგი 2000-1000-გრადუსამდე ეცემა. შემდეგ ცეცხლოვანი ბურთი სწრაფად ცივდება და სოკოსებური ღრუბლის სახით მაღლა იწევს. ღრუბლის სიმაღლე ჰაერში დაახლოებით 15-კილომეტრამდე აღწევს, ხოლო დიამეტრი200-300 მეტრს უდრის. ცეცხლოვანი ბურთი რამდენიმე წამის განმავლობაში სინათლის მძაფრ გამოსხივების წყაროს წარმოადგენს. ატომური ბომბის აეთქების მომენტში, ზემაღალი ტემპერატურისა და წნევის წარმოშობის შედეგად, წარმოიქმნება უდიდესი სიძლიერის დაკვრითი ტალღა, რომელიც ელვისებურად ვრცელდება ყველა მიმართულებით.
აღნიშნული, ატომური ბომბის აფეთქებისას ზემაღალი ტემპერატურა და წნევა წარმოიშობა, რომელიც სერაფად ვრცელდება გარემოში. აფეთქების შედეგად გამოყოფილი პროდუქტები მტვერის სახით თანდათანობით ეშვება ქვევით და ეფინება დედამიწის ზედაპირზე, რის შედეგადაც ადგილი აქვს ადგილმდებარეობის მოწამვლას. ამგვარად ატომური ბომბის აფეთქებისას წარმოიშობა დარტყმითი ტალღა, სინათლის გამოსხივება, შეღწევადი რეაქცია და ადგილმდებარეობის მოწამვლა.

წყარო: atomuribombi.blogspot.com და ვიკიპედია

იხ. ვიდეო http://www.myvideo.ge/?video_id=102147