Харитон и Зельдович: критическая масса урана 235: реальность бомбы

Харитон и Зельдович продолжали изучать условия возникновения цепной ядерной реакции. В ходе исследований они поставили тот же вопрос, который был поднят годом ранее Фришем и Пайерлсом: если предположить, что имеется чистый уран-235, то какова его критическая масса? Так же как Фриш и Пайерлс, они пришли к заключению, основываясь на теории Бора - Уилера, что в уране-235 почти каждое столкновение нейтрона с ядром урана приводит к делению [ 96 ].

Вместе с сотрудником Радиевого института Исаем Гуревичем они подсчитали величину критической массы для цепной реакции на быстрых нейтронах в куске чистого урана-235, окруженного отражателем нейтронов [ 97 ].

В статье, представленной в 1941 г. в журнал "Успехи физических наук", они бегло сослались на эти расчеты: - для осуществления цепного деления урана с выделением огромных количеств энергии достаточно десятка килограммов чистого изотопа урана-235. [ 98 ]. (Война началась до того, как их статья могла быть опубликована, и она увидела свет только сорока годами позже [ 99 ].)

Полученная ими оценка (10 килограммов) была на порядок выше сделанной Фришем и Пайерлсом (один килограмм), но разница была невелика в сравнении с более ранними оценками, по которым нужны были тонны урана- 235 [ 100 ].

Как и Фриш с Пайерлсом, Харитон и Зельдович высказали несколько соображений, касающихся инициирования взрывной цепной реакции, и подсчитали, что если блок урана-235 будет сжат с помощью обычной взрывчатки, может начаться цепная реакция [ 101 ].

Разница между работами Фриша и Пайерлса, с одной стороны, и Харитона и Зельдовича - с другой, состояла в том, что первые предложили метод разделения изотопов, а вторые этого не сделали. В 1937 г. Харитон опубликовал работу о разделении изотопов с помощью центрифуги , в которой он доказывал, что этот метод будет рациональным только в случае их малых количеств. В 1940 г. он и Зельдович не предложили какого-либо определенного метода разделения [ 102 ].

Параллель с меморандумом Фриша - Пайерлса поразительна. Меморандум английских физиков, конечно, не был опубликован, и нет ни оснований, ни свидетельств в пользу того, что Зельдович и Харитон знали о нем из данных разведки.

См. Довоенные заделы атомного проекта, Харитон и Л.П. Берия

Ссылки: