Chlapeček - Little Boy
Chlapeček | |
---|---|
Poválečný model Little Boy | |
Typ | Jaderná zbraň |
Místo původu | Spojené státy |
Historie výroby | |
Návrhář | Laboratoř v Los Alamos |
Vyrobeno | 1945 |
Ne. postavený | 26 |
Specifikace | |
Hmotnost | 9 700 liber (4 400 kg) |
Délka | 10 stop (3,0 m) |
Průměr | 28 palců (71 cm) |
Plnicí | Uran-235 |
Plnicí hmotnost | 64 kg |
Vysoký výtěžek | 15 kiloton TNT (63 TJ) |
"Chlapeček"bylo kódové označení pro typ atomová bomba spadl na japonské město Hirošima dne 6. srpna 1945 během druhá světová válka. Byla to první jaderná zbraň používaná ve válčení. Bombu shodil Boeing B-29 Superfortress Enola Gay pilotovaný plukovníkem Paul W. Tibbets, Jr. velitel 509. složená skupina vojenských vzdušných sil Spojených států a kapitán Robert A. Lewis. Explodoval s energií přibližně 15 kiloton TNT (63 TJ) a způsobil rozsáhlou smrt a ničení po celém městě. The Bombardování v Hirošimě byl po člověku druhým člověkem způsobeným jaderným výbuchem v historii Test trojice.
Malý chlapec byl vyvinut nadporučíkem Francis Birch skupina u Projekt Manhattan je Laboratoř v Los Alamos během druhé světové války přepracování jejich neúspěšných Hubený muž jaderná bomba. Stejně jako Hubený muž to bylo zbraňová štěpná zbraň, ale svou výbušnou sílu odvodil z jaderné štěpení z uran-235 zatímco tenký muž byl založen na štěpení plutonium-239. Štěpení bylo dosaženo nastřelením dutého válce s obohaceným uranem („kulka“) na pevný válec ze stejného materiálu („cíl“) pomocí dávky prášku nitrocelulózového hnacího plynu. Obsahoval 64 kg (141 lb) obohaceného uranu, i když necelý kilogram prošel jaderným štěpením. Jeho komponenty byly vyrobeny ve třech různých závodech, aby nikdo neměl kopii kompletního designu.
Po skončení války se nepředpokládalo, že bude někdy vyžadován neefektivní design Little Boy, a mnoho plánů a diagramů bylo zničeno. V polovině roku 1946 však Stránky Hanford reaktory začaly špatně trpět Wignerův efekt, dislokace atomů v pevné látce způsobená neutronovým zářením a plutonium se stalo vzácným, takže bylo vyrobeno šest sestav malého chlapce Sandia Base. Námořnictvo Bureau of Ordnance postavil v roce 1947 dalších 25 sestav malého chlapce pro použití v Lockheed P2V Neptun jaderný úderový letoun, který mohl být vypuštěn z Letadlové lodě třídy Midway. Všechny jednotky Little Boy byly vyřazeny z provozu do konce ledna 1951.
Pojmenování
Fyzik Robert Serber pojmenoval první dva návrhy atomových bomb během roku 2006 druhá světová válka na základě jejich tvarů: Hubený muž a Tlouštík. „Tenký muž“ bylo dlouhé, tenké zařízení a jeho název vycházel z Dashiell Hammett detektivní román a série filmů o Hubený muž. „Tlustý muž“ byl kulatý a tlustý, takže byl pojmenován po Kasperovi Gutmanovi, okrouhlé postavě v románu Hammetta z roku 1930 Maltézský sokol, kterou hraje Sydney Greenstreet v roce 1941 filmová verze. Malý chlapec byl pojmenován ostatními jako narážka na Tenkého muže, protože byl založen na jeho designu.[1]
Rozvoj
Protože uran-235 bylo známo, že je štěpný, byl to první materiál sledovaný v přístupu k vývoji bomb. Jako první vyvinutá konstrukce (stejně jako první nasazená pro boj) je někdy známá jako Mark I.[2] Drtivá většina prací přišla v podobě obohacování izotopů uranu nezbytného pro zbraň, protože uran-235 tvoří pouze 1 díl ze 140 přírodních uran.[3] Obohacování bylo provedeno v Oak Ridge, Tennessee, Kde elektromagnetická separace rostlina, známá jako Y-12, začal plně fungovat v březnu 1944.[4] První zásilky vysoce obohaceného uranu byly odeslány do laboratoře Los Alamos v červnu 1944.[5]
Většina uranu nezbytného pro výrobu bomby pocházela z Shinkolobwe důl a byl zpřístupněn díky předvídavosti generálního ředitele Vysoká katanská těžební unie, Edgar Sengier, kteří měli 1200 malé tuny (1,100 t ) z uranová ruda transportován do newyorského skladu v roce 1940.[6] Alespoň část z 1 200 malých tun (1 100 t) kromě uranové rudy a oxid uranu zajat Mise Alsos v letech 1944 a 1945 odešel k obohacení do Oak Ridge,[7] stejně jako 1 232 liber (559 kg) oxidu uranu zachyceného v Japonsku Německá ponorkaU-234 po kapitulaci Německa v květnu 1945.[8]
Malý chlapec byl zjednodušením předchozího Tenkého muže zbraňová štěpná zbraň design. Tenký muž, 17 stop (5,2 m) dlouhý, byl navržen tak, aby používal plutonium, takže byl také více než schopný používat obohacený uran. Návrh tenkého muže byl po experimentech opuštěn Emilio G. Segrè a jeho skupina P-5 v Los Alamos na nově vyrobeném reaktoru plutonium z Oak Ridge a ze stránky Hanford ukázaly, že obsahuje nečistoty ve formě izotop plutonium-240. To má mnohem vyšší rychlost spontánního štěpení a radioaktivitu než cyklotron - vyrobené plutonium, na kterém byla provedena původní měření, a jeho zahrnutí do plutonia chovaného v reaktoru (potřebné pro výrobu bomb kvůli požadovanému množství) se zdálo nevyhnutelné. To znamenalo, že rychlost štěpení pozadí plutonia byla tak vysoká, že by bylo velmi pravděpodobné, že by plutonium předurčit a odfoukne se od sebe při počátečním formování kritického množství.[9]
V červenci 1944 byl téměř veškerý výzkum v Los Alamos přesměrován na plutoniovou zbraň implozivního typu. Byla přidělena celková odpovědnost za zbraň typu uranového děla Kapitán William S. Parsons divize Ordnance (O). Veškeré konstrukční, vývojové a technické práce v Los Alamos byly sloučeny pod Velitel poručíka Francis Birch skupina.[10] Na rozdíl od plutonia jaderná zbraň implozivního typu a štěpná zbraň plutoniového typu, zbraň uranového typu byla přímočará, ne-li triviální. Koncept byl sledován tak, aby v případě neúspěchu při vývoji plutoniové bomby bylo stále možné použít princip zbraně. Konstrukce typu zbraně od nynějška musela pracovat pouze s obohaceným uranem, což umožnilo výrazně zjednodušit konstrukci tenkého muže. Již nebyla zapotřebí vysokorychlostní zbraň a mohla být nahrazena jednodušší zbraň. Zjednodušená zbraň byla dostatečně krátká, aby se vešla do pumovnice B-29.[11]
Specifikace návrhu byly dokončeny v únoru 1945 a byly povoleny smlouvy na stavbu komponent. Byly použity tři různé závody, aby nikdo neměl kopii kompletního návrhu. Zbraň a závěr byly vyrobeny společností Továrna na námořní zbraně ve Washingtonu, D.C .; cílový případ a některé další součásti závodu Naval Ordnance Plant v Center Line, Michigan; a kapotáže a montážní konzoly ocasu od společnosti Expert Tool and Die Company v Detroit, Michigan.[12] Bomba, kromě užitečného zatížení uranu, byla připravena na začátku května 1945.[13] Manhattanský okresní inženýr Kenneth Nichols 1. května 1945 se očekávalo, že bude mít uran 235 „pro jednu zbraň před 1. srpnem a druhou někdy v prosinci“, za předpokladu, že druhou zbraní bude zbraňový typ; bylo uvažováno o návrhu implozní bomby pro uran-235, což by zvýšilo rychlost výroby.[14] Střela uran-235 byla dokončena 15. června a cíl 24. července.[15] Předmontáže terče a bomb (částečně sestavené bomby bez štěpných komponent) odešly Hunters Point Naval Shipyard V Kalifornii dne 16. Července na palubě těžký křižník USSIndianapolis, přijíždějící 26. července.[16] Cílové vložky následované vzduchem 30. července.[15]
Ačkoli byly testovány všechny jeho komponenty,[15] před pádem Malého chlapce nedošlo k úplné zkoušce jaderné zbraně zbraňového typu Hirošima. Jediný zkušební exploze koncepce jaderných zbraní bylo zařízení implozního typu využívající jako svůj štěpný materiál plutonium a konalo se 16. července 1945 Jaderný test trojice. Existuje několik důvodů, proč netestovat zařízení typu Little Boy. Primárně tam bylo málo uranu 235 ve srovnání s relativně velkým množstvím plutonia, které, jak se očekávalo, mohlo být vyrobeno Stránky Hanford reaktory.[17] Konstrukce zbraně byla navíc natolik jednoduchá, že bylo považováno za nutné provádět laboratorní testy pouze se sestavou typu zbraně. Na rozdíl od konstrukce imploze, která vyžadovala sofistikovanou koordinaci tvarovaných výbušnin, byla konstrukce zbraně považována za téměř jistou.[18]
Ačkoli Malý chlapec začlenil různé bezpečnostní mechanismy, náhodná detonace byla přesto možná. Například pokud by došlo k havárii bombardéru nesoucího zařízení, mohla by být dutá „střela“ vržena do „cílového“ válce, což by odpálilo bombu nebo alespoň uvolnilo obrovské množství záření; testy ukázaly, že by to vyžadovalo vysoce nepravděpodobný dopad 500násobku gravitační síly.[19] Další obavou bylo, že výbušninu mohla spustit srážka a oheň.[20] Pokud byly komponenty uranu ponořeny do vody, byly vystaveny a moderátor neutronů účinek, který by nezpůsobil výbuch, ale uvolnil by radioaktivní kontaminaci. Z tohoto důvodu bylo pilotům doporučeno, aby havarovali spíše na zemi než na moři.[19]
Design
Malý chlapec měl délku 300 palců, průměr 71 palců a vážil přibližně 4400 kg.[21] Konstrukce použila zbraňovou metodu k explozivní síle dutéhokritické množství z obohacený uran a pevný cílový válec společně do superkritické hmoty, iniciovající a jaderná řetězová reakce.[22] Toho bylo dosaženo vystřelením jednoho kusu uranu na druhý pomocí čtyř válcových hedvábných pytlů kordit prášek. Jednalo se o široce používané bezdýmné palivo skládající se ze směsi 65 procent nitrocelulóza, 30 procent nitroglycerin, 3 procenta vazelína a 3 procenta karbamit který byl extrudován do tubulárních granulí. To mu dalo velkou plochu a oblast rychlého hoření a mohlo dosáhnout tlaků až 40 000 liber na čtvereční palec (280 000 kPa). Kordit pro válečného malého chlapce pocházel z Kanady; pohonná hmota pro poválečné malé chlapce byla získána z Picatinny Arsenal.[23] Bomba obsahovala 64 kg (141 lb) obohaceného uranu. Většina byla obohacena na 89%, ale některé obsahovaly pouze 50% uranu 235, průměrné obohacení bylo 80%.[22] Podstoupilo méně než kilogram uranu jaderné štěpení Z této hmotnosti bylo pouze 0,6 g (0,021 oz) přeměněno na několik forem energie, většinou Kinetická energie, ale také teplo a záření.[24]
Podrobnosti o montáži
Uvnitř zbraně byl materiál uranu 235 rozdělen na dvě části podle principu zbraně: „projektil“ a „cíl“. Projektil byl dutý válec s 60% celkové hmotnosti (38,5 kg (85 lb)). Skládal se ze stohu devíti uranových prstenů, každý o průměru 6,25 palce (159 mm) s otvorem 4 palce (100 mm) ve středu a celkovou délkou 7 palců (180 mm), vtlačených k sobě do přední konec tenkostěnného projektilu dlouhého 4,13 palce (16,25 palce). Vyplnění zbytku prostoru za těmito prsteny v projektilu bylo a karbid wolframu disk s ocelovou zadní stranou. Při zapálení byl náboj střely tlačen 42 palců (1100 mm) podél 72 palců (1800 mm) dlouhých, 6,5 palců (170 mm) hlavně s hladkým vývrtem. „Vložkou“ pro slimáky byl 4 palce (100 mm) válec, 7 palců (180 mm) na délku s 1 palcem (25 mm) axiálním otvorem. Slimák představoval 40% z celkové štěpné hmoty (25,6 kg nebo 56 lb). Vložka byla hromada šesti podložních uranových kotoučů, poněkud silnějších než projektilové kroužky, které byly nasunuty na tyč o průměru 25 mm. Tato tyč pak vyčnívala dopředu skrz tamperovou zátku z karbidu wolframu, kovadlinku pohlcující náraz a dorazovou zátku nosu, případně vyčnívající z přední části pláště bomby. Celá tato sestava cíle byla na obou koncích zajištěna pojistnými maticemi.[25][26]
Když dutý přední projektil dosáhl cíle a sklouzl přes cílovou vložku, sestavená superkritická hmota uranu by byla úplně obklopena tamperem a neutronovým reflektorem z karbidu wolframu a oceli, přičemž oba materiály měly celkovou hmotnost 2300 kg ( 5 100 lb).[27] Iniciátory neutronů na základně střely byly aktivovány nárazem.[28]
Counter-intuitivní design
Prvních padesát let po roce 1945 každý zveřejněný popis a kresba mechanismu Malého chlapce předpokládal, že do středu většího, nehybného cíle byl vystřelen malý, pevný projektil.[29] Úvahy o kritickém množství však diktovaly, že u Malého chlapce bude tím větším, dutým dílem projektil. Sestavené štěpné jádro mělo více než dvě kritické množství uranu 235. To vyžadovalo, aby jeden ze dvou kusů měl více než jednu kritickou hmotnost, přičemž větší kus se před montáží vyhnul kritičnosti pomocí tvaru a minimálního kontaktu s tamperem karbidu wolframu odrážejícím neutrony.
Otvor ve středu většího kusu rozptýlil hmotu a zvětšil povrchovou plochu, což umožnilo uniknout více štěpných neutronů, čímž se zabránilo předčasné řetězové reakci.[30] Aby ale tento větší dutý kus měl minimální kontakt s tamperem, musí to být projektil, protože před detonací byl v kontaktu s tamperem pouze zadní konec střely. Zbytek karbidu wolframu obklopil válec podkritického hmotnostního cíle (konstruktéry nazývaný „vložka“) vzduchovým prostorem mezi ním a vložkou. Toto uspořádání zabalí maximální množství štěpného materiálu do konstrukce sestavy zbraně.[30]
Fuze systém
The fuzing systém byl navržen tak, aby se spouštěl v nejničivější výšce, jejíž výpočty naznačovaly, že byla 580 metrů (1900 ft). Využíval třístupňový blokovací systém:[31]
- Časovač zajistil, že bomba nevybuchne nejméně do patnácti sekund po uvolnění, jedné čtvrtiny předpokládaného času pádu, aby byla zajištěna bezpečnost letadla. Časovač byl aktivován, když je elektrický vytahovací zátky připojení k letadlu se uvolnilo, když bomba spadla, přepnutí na interní 24voltovou baterii a spuštění časovače. Na konci 15 sekund by bomba byla 3 600 stop (1100 m) od letadla a radarové výškoměry byly zapnuty a odpovědnost byla přenesena do barometrického stupně.[31]
- Účelem barometrický etapa měla zpozdit aktivaci velitelského okruhu radarového výškoměru do téměř detonační výšky. Tenká kovová membrána obklopující vakuovou komoru (podobná konstrukce se dodnes používá ve staromódních nástěnných barometrech) se postupně deformovala, jak se během sestupu zvyšoval tlak okolního vzduchu. Barometrická fuze nebyla považována za dostatečně přesnou, aby odpálila bombu v přesné výšce zapálení, protože tlak vzduchu se mění podle místních podmínek. Když bomba dosáhla konstrukční výšky pro tuto fázi (údajně 2 000 metrů, 6 600 ft), membrána uzavřela obvod a aktivovala radarové výškoměry. Barometrický stupeň byl přidán kvůli obavám, že by signály z externího radaru mohly bombu odpálit příliš brzy.[31]
- Dva nebo více redundantní radarové výškoměry byly použity ke spolehlivé detekci konečné výšky. Když výškoměry zjistily správnou výšku, palebný spínač se zavřel a zapálil tři odpalovače primeru BuOrd Mk15, Mod 1 Navy v zástrčce závěru, které odpálily nálož skládající se ze čtyř hedvábných práškových pytlů, z nichž každý obsahoval 2 libry (0,9 kg) WM štěrbinová trubka kordit. Tím se eventuálně vystřelil uranový projektil na opačný konec hlavně zbraně Úsťová rychlost 300 metrů za sekundu (980 ft / s). Přibližně o 10 milisekund později došlo k řetězové reakci, která trvala méně než 1 mikrosekundu. Použité radarové výškoměry byly upraveny US Army Air Corps APS-13 výstražné radary ocasu, přezdívaný „Archie“, se obvykle používá k varování stíhacího pilota před dalším letadlem blížícím se zezadu.[31]
Zkoušky
Předsestavy Little Boy byly označeny L-1, L-2, L-3, L-4, L-5, L-6, L-7 a L-11. L-1, L-2, L-5 a L-6 byly spotřebovány v testovacích kapkách. První zkouška pádem byla provedena s L-1 dne 23. července 1945. Byla vypuštěna nad moře poblíž Tinian, aby bylo možné otestovat radarový výškoměr pomocí B-29, později známého jako Velký smrad, pilotovaný uživatelem Plukovník Paul W. Tibbets, velitel 509. složená skupina. Ve dnech 24. a 25. července byly provedeny další dva testy pádu přes moře s použitím jednotek L-2 a L-5 za účelem testování všech komponent. Tibbets byl pilotem obou misí, ale tentokrát byl použit bombardér později známý jako Zvyk. L-6 byl použit jako zkouška šatů 29. července. B-29 Další cíl, pilotovaný uživatelem Hlavní, důležitý Charles W. Sweeney, letěl do Iwo Jima, kde byly praktikovány nouzové postupy pro naložení bomby do pohotovostního letadla. Tato zkouška se opakovala 31. července, ale tentokrát byla L-6 znovu načtena na jinou B-29, Enola Gay, pilotovaný Tibbetsem, a bomba byla odhozena poblíž Tinian. L-11 byla sestava použitá pro bombu v Hirošimě.[32][33]
Bombardování Hirošimy
Parsons Enola Gay'Zbrojař se obával možnosti náhodné detonace, pokud by letadlo havarovalo při vzletu, a proto se rozhodl nenakládat čtyři kordové práškové vaky do závěru děla, dokud letadlo nelétlo. Po vzletu Parsons a jeho asistent, Podporučík Morris R. Jeppson, se dostali do pumovnice po úzkém lávce na levoboku. Jeppson držel baterku, zatímco Parsons odpojil dráty primeru, odstranil zátku závěru, vložil prachové sáčky, vyměnil zátku závěru a znovu připojil dráty. Před výstupem do výšky při přiblížení k cíli Jeppson přepnul tři bezpečnostní zástrčky mezi elektrickými konektory interní baterie a vypalovacím mechanismem ze zelené na červenou. Bomba byla poté plně vyzbrojena. Jeppson sledoval obvody bomby.[34]
Bomba byla svržena přibližně v 8:15 (JST) 6. srpna 1945. Po pádu na 44,4 sekundy spustily odpalovací mechanismus časová a barometrická spoušť. K detonaci došlo v nadmořské výšce 1 968 ± 50 stop (600 ± 15 m). Bylo to méně silné než Tlouštík, na které bylo upuštěno Nagasaki, ale škody a počet obětí v Hirošimě byly mnohem vyšší, protože Hirošima byla na rovném terénu, zatímco hypocentrum Nagasaki ležel v malém údolí. Podle údajů zveřejněných v roce 1945 bylo 66 000 lidí zabito v přímém důsledku výbuchu v Hirošimě a 69 000 bylo v různé míře zraněno.[35] Z těchto úmrtí bylo 20 000 členů Imperial japonská armáda.[36]
Přesné měření výnosu bylo problematické, protože zbraň nebyla nikdy testována. Prezident Harry S. Truman oficiálně oznámil, že výtěžek byl 20 kiloton TNT (84 TJ). To bylo založeno na Parsonsově vizuálním posouzení, že výbuch byl větší než to, co viděl na Jaderný test trojice. Vzhledem k tomu, že to bylo odhadnuto na 18 kilotun TNT (75 TJ), autoři řeči zaokrouhlili nahoru na 20 kilotun. Další diskuse byla poté potlačena ze strachu ze snížení dopadu bomby na Japonce. Data byla shromážděna uživatelem Luis Alvarez, Harold Agnew, a Lawrence H. Johnston na přístrojové rovině, Velký umělec, ale to nebylo použito k výpočtu výnosu v té době.[37]
Po skončení nepřátelských akcí zahrnoval průzkumný tým z projektu Manhattan William Penney, Robert Serber a George T. Reynolds byl poslán do Hirošimy, aby vyhodnotil účinky výbuchu. Z hodnocení účinků na objekty a struktury dospěl Penney k závěru, že výtěžek byl 12 ± 1 kiloton.[38] Pozdější výpočty založené na zuhelnatění poukázaly na výtěžek 13 až 14 kiloton.[39] V roce 1953 Frederick Reines vypočítal výtěžek jako 15 kiloton TNT (63 TJ).[37] Toto číslo se stalo oficiálním výnosem.[40]
Projekt Ichiban
V roce 1962 vytvořili vědci v Los Alamos maketu malého chlapce známého jako „Projekt Ichiban“, aby odpověděli na některé z nezodpovězených otázek, ale nepodařilo se jim vyjasnit všechny problémy. V roce 1982 vytvořil Los Alamos repliku malého chlapce z původních kreseb a specifikací. To bylo poté testováno s obohaceným uranem, ale v bezpečné konfiguraci, která by nezpůsobila jaderný výbuch. K pohybu střely byl použit hydraulický zdvih a byly provedeny experimenty k vyhodnocení neutronové emise.[41] Na základě toho a údajů z Velký umělec, výtěžek byl odhadnut na 16,6 ± 0,3 kiloton.[42] Po zvážení mnoha metod odhadu dospěla zpráva z roku 1985 k závěru, že výtěžek byl 15 kiloton TNT (63 TJ) ± 20%.[40]
Fyzikální účinky
Poté, co byl vybrán v dubnu 1945, byla Hirošima ušetřena konvenčního bombardování, aby sloužila jako nedotčený cíl, kde bylo možné pozorovat účinky jaderné bomby na nepoškozené město.[43] Zatímco poškození bylo možné studovat později, energetický výnos netestované konstrukce Little Boy bylo možné určit až v okamžiku detonace pomocí přístrojů spadlých padákem z letadla letícího ve formaci s tím, které shodilo bombu. Rádiem přenášená data z těchto přístrojů ukazovala výtěžek asi 15 kilotun.[40]
Porovnáním tohoto výnosu s pozorovaným poškozením vzniklo pravidlo nazvané 5 liber na čtvereční palec (34 kPa ) pravidlo smrtící oblasti. Přibližně všichni lidé v oblasti, kde rázová vlna nesla takový přetlak nebo větší, by byli zabiti.[44] V Hirošimě měla tato oblast průměr 3,5 kilometru (2,2 mil).[45]
Škody pocházely ze tří hlavních účinků: výbuch, oheň a záření.[46]
Výbuch
Výbuch z jaderné bomby je výsledkem rentgen -hřátý vzduch (ohnivá koule) vysílající rázovou vlnu nebo tlakovou vlnu do všech směrů, zpočátku rychlostí vyšší než je rychlost zvuku,[47] analogický s hromem generovaným bleskem. Znalosti o ničení městských výbuchů vycházejí převážně ze studií Malého chlapce v Hirošimě. Budovy Nagasaki utrpěly podobné škody na podobných vzdálenostech, ale bomba Nagasaki vybuchla 3,2 km (2,0 mil) od centra města po kopcovitém terénu, který byl částečně holý od budov.[48]
V Hirošimě bylo téměř všechno do 1,6 kilometru (1,0 mil) od bodu přímo pod výbuchem zcela zničeno, kromě asi 50 silně vyztužených betonových budov odolných proti zemětřesení, z nichž pouze skořápky zůstaly stát. Většina z nich byla úplně vykuchaná a okna, dveře, křídla a rámy byly roztrhané.[49] Obvod vážného poškození výbuchem přibližně sledoval obrys 5 psi (34 kPa) na 1,8 kilometru (1,1 mil).
Pozdější testovací výbuchy jaderných zbraní s domy a dalšími testovacími strukturami poblíž potvrdily práh přetlaku 5 psi. Obyčejné městské budovy, které to zažívaly, byly rozdrceny, svrženy nebo vykuchány silou tlaku vzduchu. Obrázek vpravo ukazuje účinky tlakové vlny generované jadernou bombou 5 psi na testovací strukturu v Nevadě v roce 1953.[50]
Hlavním účinkem tohoto druhu strukturálního poškození bylo to, že vytvářel palivo pro požáry, které byly založeny současně v celém regionu vážného ničení.
oheň
Prvním účinkem výbuchu bylo oslepující světlo doprovázené sálavým teplem z ohnivé koule. Hirošimská ohnivá koule měla průměr 370 metrů (1200 ft) a povrchovou teplotu 6000 ° C (10830 ° F).[51] Blízko země nula všechno hořlavé vzplálo. Jedna slavná anonymní oběť Hirošimy, která seděla na kamenných schodech 260 metrů od hypocentra, zanechala jen stín a absorbovala teplo ohnivé koule, které trvale vybledlo okolní kámen.[52] Souběžné požáry byly založeny v celém prostoru poškozeném výbuchem ohnivou koulí a převrácenými kamny a pecemi, elektrickými zkraty atd. Dvacet minut po detonaci se tyto požáry sloučily do ohnivá bouře, přitahující povrchový vzduch ze všech směrů, aby nakrmil peklo, které spotřebovalo vše hořlavé.[53]
Hirošimská bouře měla průměr zhruba 3,2 kilometru, což úzce odpovídalo zóně vážného výbuchu. (Viz USSBS[54] mapa, vpravo.) Výbuchem poškozené budovy dodávaly palivo do ohně. Strukturální řezivo a nábytek byly roztříštěny a roztroušeny. Silnice ucpané troskami bránily hasičům. Rozbité plynové potrubí rozdmýchalo oheň a rozbité vodní potrubí způsobilo, že hydranty byly k ničemu.[53] V Nagasaki se požáry nesloučily do jediné bouře a oblast poškozená požárem byla jen o čtvrtinu větší než v Hirošimě, částečně kvůli jihozápadnímu větru, který tlačil požáry pryč od města.[55]
Jak ukazuje mapa, ohnivá bouře v Hirošimě vyskočila jak přirozené protipožární přepážky (říční kanály), tak i připravené protipožární přepážky. Šíření ohně se zastavilo, až když dosáhlo okraje oblasti poškozené výbuchem a narazilo na méně dostupné palivo.[56]
Přesné údaje o počtu obětí nelze určit, protože mnoho obětí byla ohništěmi spálena spolu se všemi záznamy o jejich existenci. Zpráva projektu Manhattan o Hirošimě odhaduje, že 60% okamžitých úmrtí bylo způsobeno požárem, avšak s upozorněním, že „mnoho osob v blízkosti centra výbuchu utrpělo smrtelná zranění z více než jednoho z účinků bomby“.[57] Mnoho obětí požáru dostávalo zejména smrtelné dávky jaderného záření.
Záření
Místní spad je prach a popel z kráteru bomby kontaminovaný produkty radioaktivního štěpení. Padá na zem po větru od kráteru a dokáže vyprodukovat, pouze se samotným zářením, smrtelnou oblast mnohem větší než oblast způsobenou výbuchem a ohněm. S prasknutí vzduchu, štěpné produkty stoupají do stratosféra, kde se rozptýlí a stanou se součástí globálního prostředí. Protože Malý chlapec byl letecký výbuch 580 metrů nad zemí, nebyl tam žádný kráter bomb a žádný místní radioaktivní spad.[58]
Výbuch intenzivní neutron a gama záření přišel přímo z ohnivé koule. Jeho smrtelný poloměr byl 1,3 kilometru (0,8 mil),[45] pokrývající přibližně polovinu oblasti požární bouře. Odhaduje se, že 30% okamžitých úmrtí byli lidé, kteří dostali smrtelné dávky tohoto přímého záření, ale zemřeli při bouři dříve, než by se ukázalo jejich radiační zranění. Výbuch a požár přežilo přes 6 000 lidí, ale zemřeli na radiační zranění.[57] Mezi zraněnými, kteří přežili, mělo 30% radiační poranění[59] ze kterého se vzpamatovali, ale s celoživotním zvýšením rizika rakoviny.[60][61] Dosud nebyly u dětí přeživších pozorovány žádné dědičné choroby související s radiací.[62][63][64]
Konvenční ekvivalent zbraní
Ačkoli Malý chlapec explodoval s ekvivalentem energie 16 000 tun TNT, Průzkum strategického bombardování Odhaduje se, že stejný účinek výbuchu a požáru mohl způsobit 2 100 tun konvenční bomby: „220 B-29 přepravujících 1 200 tun zápalné bomby, 400 tun vysoce výbušné bomby a 500 tun protipěchotní fragmentační bomby."[65] Vzhledem k tomu, že cíl byl rozprostřen po dvourozměrné rovině, byla vertikální složka jediného sférického jaderného výbuchu do značné míry promarněna. A tříštivá střela vzorec menších výbuchů by byl energeticky efektivnějším zápasem s cílem.[65]
Poválečný
Když válka skončila, nepředpokládalo se, že bude někdy vyžadován neefektivní design Little Boy, a mnoho plánů a diagramů bylo zničeno. V polovině roku 1946 však reaktory v Hanfordu těžce trpěly Wignerův efekt. Tváří v tvář vyhlídce na žádné další plutonium na nová jádra a žádné další polonium pro iniciátory již vyrobených jader ředitel projektu Manhattan, Generálmajor Leslie R. Groves, nařídil, aby byli někteří Malí chlapci připraveni jako dočasné opatření, dokud nebude možné najít lék. Nebyly k dispozici žádné sestavy malého chlapce a nebyla nalezena žádná komplexní sada diagramů malého chlapce, ačkoli tam byly výkresy různých komponent a zásoby náhradních dílů.[66][67]
Na Sandia Base, tři armádní důstojníci, Kapitáni Albert Bethel, Richard Meyer a Bobbie Griffin se pokusili znovu vytvořit Malého chlapce. Dohlíželi na ně Harlow W. Russ, odborník na Malý chlapec, který sloužil u Projekt Alberta na Tinianu a nyní byl vedoucím skupiny Z-11 skupiny Z divize Z Los Alamos v Sandii. Postupně se jim podařilo najít správné výkresy a součásti a zjistili, jak spolu chodí. Nakonec postavili šest sestav malého chlapce. Přestože byly kryty, hlavně a komponenty testovány, nebyl pro bomby dodán žádný obohacený uran. Na začátku roku 1947 byl problém způsobený Wignerovým efektem na cestě k řešení a tři důstojníci byli převeleni.[66][67]
Námořnictvo Bureau of Ordnance v roce 1947 postavil 25 sestav malého chlapce pro použití v jaderných technologiích Lockheed P2V Neptun letadlová loď letadlo (které bylo možné spustit z, ale nepřistát na něm) Letadlové lodě třídy Midway ). Komponenty byly vyrobeny Naval Ordnance Plants v Pocatello, Idaho, a Louisville, Kentucky. Do roku 1948 bylo k dispozici dostatek štěpného materiálu pro stavbu deseti projektilů a cílů, ačkoli pro šest bylo jen dost iniciátorů.[68] Všechny jednotky Little Boy byly vyřazeny z provozu do konce ledna 1951.[69][70]
The Smithsonian Institution vystaven Malý chlapec (kompletní, s výjimkou obohaceného uranu), do roku 1986. The Ministerstvo energetiky vzal zbraň z muzea, aby odstranil její vnitřní součásti, takže bomby nemohly být ukradeny a odpáleny štěpným materiálem. Vláda vrátila vyprázdněný plášť Smithsonianům v roce 1993. Ve Spojených státech jsou vystaveny další tři odzbrojené bomby; další je u Imperial War Museum v Londýně.[29]
Poznámky
- ^ Serber & Crease 1998, str. 104.
- ^ Hansen 1995, str. V-105.
- ^ Jones 1985, str. 9.
- ^ Jones 1985, str. 138.
- ^ Jones 1985, str. 143.
- ^ Jones 1985, str. 64–65.
- ^ Rhodes 1995, str. 160–161.
- ^ „Senzační kapitulace čtyř nacistických ponorek v námořní loděnici v Portsmouthu“. New England Historical Society. 15. května 2015. Citováno 19. září 2018.
- ^ Hoddeson a kol. 1993, str. 228.
- ^ Hoddeson a kol. 1993, str. 245–249.
- ^ Rhodes 1986, str. 541.
- ^ Hoddeson a kol. 1993, str. 257.
- ^ Hoddeson a kol. 1993, str. 262.
- ^ Nichols 1987, str. 175–176.
- ^ A b C Hoddeson a kol. 1993, str. 265.
- ^ Coster-Mullen 2012, str. 30.
- ^ Hansen 1995, str. 111–112.
- ^ Hoddeson a kol. 1993, str. 293.
- ^ A b Hansen 1995, str. 113.
- ^ Hoddeson a kol. 1993, str. 333.
- ^ Gosling 1999, str. 51.
- ^ A b Coster-Mullen 2012, str. 18.
- ^ Coster-Mullen 2012, str. 27.
- ^ Glasstone & Dolan 1977, str. 12.
- ^ Sublette, Carey. „Jaderné zbraně, často kladené otázky, oddíl 8.0: První jaderné zbraně“. Citováno 29. srpna 2013.
- ^ Coster-Mullen 2012, s. 18–19, 27.
- ^ Bernstein 2007, str. 133.
- ^ Hoddeson a kol. 1993, str. 263–265.
- ^ A b Samuels 2008.
- ^ A b Coster-Mullen 2012, s. 23–24.
- ^ A b C d Hansen 1995a, s. 2–5.
- ^ Campbell 2005, str. 46, 80.
- ^ Coster-Mullen 2012, str. 100–101.
- ^ Coster-Mullen 2012, str. 34–35.
- ^ Manhattanská inženýrská čtvrť (29. června 1945). „Atomové bombardování Hirošimy a Nagasaki“. Projekt Gutenberg Ebook. docstoc.com. p. 3.
- ^ Alan Axelrod (6. května 2008). Skutečná historie druhé světové války: Nový pohled na minulost. Sterling. p.350.
- ^ A b Hoddeson a kol. 1993, str. 393.
- ^ Malik 1985, s. 18–20.
- ^ Malik 1985, str. 21.
- ^ A b C Malik 1985, str. 1.
- ^ Coster-Mullen 2012, str. 86–87.
- ^ Malik 1985, str. 16.
- ^ Glasstone 1962, str. 629.
- ^ A b Glasstone & Dolan 1977, str. Počítač s efekty jaderné bomby.
- ^ Glasstone & Dolan 1977, str. 1.
- ^ Diacon 1984, str. 18.
- ^ Glasstone & Dolan 1977, str. 300, 301.
- ^ Atomové bombardování Hirošimy a Nagasaki, 1946, str. 14.
- ^ Glasstone & Dolan 1977, str. 179.
- ^ Jaderná zbraň Thermal Effects 1998.
- ^ Lidský stín leptaný v kameni.
- ^ A b Glasstone & Dolan 1977, str. 300–304.
- ^ D'Olier 1946, s. 22–25.
- ^ Glasstone & Dolan 1977, str. 304.
- ^ Atomové bombardování Hirošimy a Nagasaki, 1946, s. 21–23.
- ^ A b Atomové bombardování Hirošimy a Nagasaki, 1946, str. 21.
- ^ Glasstone & Dolan 1977, str. 409 „Vzduchový výbuch je podle definice takový, který se odehrává v takové výšce nad zemí, že do ohnivé koule není absorbováno žádné znatelné množství povrchového materiálu. ... depozice časného spadu ze vzduchového výbuchu obecně nebude významné. Vzduchový výbuch však může způsobit určitou indukovanou radioaktivní kontaminaci v obecné blízkosti nulové země v důsledku zachycení neutronů prvky v půdě. “ p. 36, „v Hirošimě ... zranění způsobená spadem zcela chyběla.“.
- ^ Glasstone & Dolan 1977, str. 545, 546.
- ^ Richardson RR 2009.
- ^ „Probíhající výzkum účinků radiace“. Radio Nizozemsko Archivy. 31. července 2005. Citováno 16. prosince 2018.
- ^ Genetické účinky.
- ^ Izumi BJC 2003.
- ^ Izumi IJC 2003.
- ^ A b D'Olier 1946, str. 24.
- ^ A b Coster-Mullen 2012, str. 85.
- ^ A b Abrahamson & Carew 2002, str. 41–42.
- ^ Hansen 1995, str. 116–118.
- ^ Hansen 1995, str. 3.
- ^ „Tabulka strategických jaderných bomb“. strategy-air-command.com.
Reference
- Abrahamson, James L .; Carew, Paul H. (2002). Vanguard of American Atomic Deterrence. Westport, Connecticut: Praeger. ISBN 0-275-97819-2. OCLC 49859889.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- „Atomové bombardování Hirošimy a Nagasaki“ (PDF). Manhattanská inženýrská čtvrť. 29. června 1946. Archivovány od originál (PDF) dne 6. dubna 2012. Citováno 6. listopadu 2013. Tuto zprávu lze také nalézt tady a tady.
- Bernstein, Jeremy (2007). Jaderné zbraně: Co potřebujete vědět. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-88408-2.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Campbell, Richard H. (2005). The Silverplate Bombers: A History and Registry of the Enola Gay and Other B-29s Configured to Carry Atomic Bombs. Jefferson, Severní Karolína: McFarland & Company. ISBN 0-7864-2139-8. OCLC 58554961.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Coster-Mullen, John (2012). Atom Bombs: The Secret Secret Inside Story of Little Boy and Fat Man. Waukesha, Wisconsin: J. Coster-Mullen. OCLC 298514167.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Diacon, Diane (1984). Rezidenční bydlení a jaderný útok. London: Croom Helm. ISBN 978-0-7099-0868-5.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- D'Oliere, Frankline, vyd. (1946). Průzkum strategického bombardování USA, souhrnná zpráva (tichomořská válka). Washington: Vládní tiskárna Spojených států. Citováno 6. listopadu 2013.CS1 maint: ref = harv (odkaz) Tuto zprávu lze také nalézt tady.
- „Genetické účinky: Otázka č. 7“. Nadace pro výzkum radiačních efektů. Citováno 6. listopadu 2013.
- Glasstone, Samuel (1962). Účinky jaderných zbraní, přepracované vydání. USA: Ministerstvo obrany USA a Komise pro atomovou energii USA. ISBN 978-1258793555.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Glasstone, Samuel; Dolan, Philip J. (1977). The Effects of Nuclear Weapons, Third Edition. United States: United States Department of Defense and United States Department of Energy. ISBN 978-1603220163.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Gosling, F. G. (1999). Projekt Manhattan: Výroba atomové bomby. Diane Publishing. ISBN 978-0-7881-7880-1.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Groves, Leslie R. (1962). Now it Can Be Told: the Story of the Manhattan Project. New York: Da Capo Press (1975 reprint). ISBN 0-306-70738-1.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Hansen, Chuck (1995). Svazek V: Historie jaderných zbraní v USA. Swords of Armageddon: US Nuclear Weapons Development since 1945. Sunnyvale, California: Chuckelea Publications. ISBN 978-0-9791915-0-3. OCLC 231585284.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Hansen, Chuck (1995a). Volume VII: The Development of US Nuclear Weapons. Swords of Armageddon: US Nuclear Weapons Development since 1945. Sunnyvale, California: Chuckelea Publications. ISBN 978-0-9791915-7-2. OCLC 231585284.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Hoddeson, Lillian; Henriksen, Paul W .; Meade, Roger A .; Westfall, Catherine L. (1993). Kritické shromáždění: Technická historie Los Alamos během Oppenheimerových let, 1943–1945. New York: Cambridge University Press. ISBN 0-521-44132-3. OCLC 26764320.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- "Human Shadow Etched in Stone". Photographic Display. Hiroshima Peace Memorial Museum. Citováno 6. listopadu 2013.
- Izumi S, Koyama K, Soda M, Suyama A (November 2003). "Cancer incidence in children and young adults did not increase relative to parental exposure to atomic bombs". British Journal of Cancer. 89 (9): 1709–1713. doi:10.1038/sj.bjc.6601322. PMC 2394417. PMID 14583774.
- Izumi S, Suyama A, Koyama K (November 2003). "Radiation-related mortality among offspring of atomic bomb survivors: a half-century of follow-up". International Journal of Cancer. 107 (2): 292–297. doi:10.1002/ijc.11400. PMID 12949810. S2CID 23902907.
- Jones, Vincent (1985). Manhattan: The Army and the Atomic Bomb (PDF). Washington, D.C.: United States Army Center of Military History. OCLC 10913875. Citováno 25. srpna 2013.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Malik, John S. (1985). "The yields of the Hiroshima and Nagasaki nuclear explosions" (PDF). Los Alamos National Laboratory report number LA-8819. Citováno 6. listopadu 2013.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Nichols, Kenneth (1987). The Road to Trinity: A Personal Account of How America's Nuclear Policies Were Made. New York: William Morrow. ISBN 068806910X. OCLC 15223648.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- "Nuclear Weapon Thermal Effects". Special Weapons Primer, Weapons of Mass Destruction. Federace amerických vědců. 1998. Archivováno od originál dne 22. dubna 2013. Citováno 5. listopadu 2013.
- Rhodes, Richarde (1986). Výroba atomové bomby. New York: Simon & Schuster. ISBN 0-684-81378-5. OCLC 13793436.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Rhodes, Richarde (1995). Temné slunce: Výroba vodíkové bomby. New York: Touchstone. ISBN 0-684-82414-0.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Richardson, David; et al. (Září 2009). "Ionizing Radiation and Leukemia Mortality among Japanese Atomic Bomb Survivors, 1950–2000". Radiační výzkum. 172 (3): 368–382. Bibcode:2009RadR..172..368R. doi:10.1667/RR1801.1. PMID 19708786. S2CID 12463437.
- Samuels, David (15 December 2008). "Atomic John: A truck driver uncovers secrets about the first nuclear bombs". Newyorčan. Citováno 30. srpna 2013.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Serber, Robert; Crease, Robert P. (1998). Peace & War: Reminiscences of a Life on the Frontiers of Science. New York: Columbia University Press. ISBN 978-0231105460. OCLC 37631186.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
externí odkazy
- Little Boy description at Carey Sublette's NuclearWeaponArchive.org
- Nuclear Files.org Definition and explanation of 'Little Boy'
- The Nuclear Weapon Archive
- Simulation of "Little Boy" an interactive simulation of "Little Boy"
- Little Boy 3D Model
- Hiroshima & Nagasaki Remembered information about preparation and dropping the Little Boy bomb
- Little boy Nuclear Bomb at Imperial War museum London UK (jpg)