ОТДЕЛ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

12.24. Два обстоятельства придали необычайную важность работе отдела теоретической физики, руководимого Г. Бете. Первым из них была необходимость одновременного развертывания всех работ, начиная от основных материалов и кончая методом их использования — несмотря на фактическую недоступность главных материалов (U-235 и плутония) и полную новизну процессов. Вторым обстоятельством была невозможность производить атомные взрывы в малых масштабах (например, для экспериментальных целей), оперируя лишь с очень малыми количествами материала, способного к делению. Если его масса не превышает критической величины, то взрыва не происходит совсем. Таким образом для того, чтобы высказать суждения о том, что может произойти в бомбе, оставалось только исходить из данных эксперимента над бесконечно малыми количествами веществ и сочетать их сколь возможно точно с существующими теориями. Только таким путем и оказывалось возможным разумно планировать другие части Проекта и принимать решения по конструированию и постройке бомбы, не ожидая детальных экспериментов с большими количествами материала. Так, теоретическая работа была необходима для грубой оценки размеров орудия, для помощи металлургам в выборе вещества оболочки и для определения влияния чистоты испытывающего деление вещества на КПД бомбы.

12.25. Определение критических размеров бомбы было одной из главных задач отдела теоретической физики. С течением времени теоретические представления уточнялись, благодаря чему сказалось возможным учесть практически все сложные явления, связанные с взрывом атомной бомбы. Сперва, например, принималось, что диффузия нейтронов аналогична диффузии тепла, но эту наивную аналогию пришлось оставить. В первоначальной теоретической работе предполагалось также, что все нейтроны имеют одинаковую скорость и рассеиваются изотропно. Таким образом, был разработан метод, допускавший вычисление критических размеров для различных (геометрических) форм испытывающего деление материала в предположении, что средняя длина свободного пробега нейтрона в нем и в веществе оболочки одна и та же. Позднее этот метод был усовершенствован; были учтены законы распределения по углам при рассеянии нейтронов и различие средних свободных пробегов нейтронов в веществе сердечника и оболочке бомбы. Еще позднее были найдены средства учитывать влияние распределения скоростей нейтронов, изменения поперечных сечений со скоростью и неупругого рассеяния в веществе сердечника и оболочки. Таким путем оказалось возможным подсчитать критические размеры почти при любом материале оболочки.

12.26. Скорость, с которой плотность нейтронов убывает в веществе бомбы при размерах, меньших критических, может быть вычислена с учетом всех упомянутых выше обстоятельств. Скорость приближения к критическим условиям, когда снарядная часть бомбы движется по направлению к другой части бомбы (к мишени) также изучалась теоретическими методами. Кроме того, теоретическими изысканиями было найдено и наилучшее распределение испытывающего деление материала в снаряде и в мишени.

12.27. Была разработана техника обращения с установками, в которых число нейтронов столь мало, что необходимо было провести тщательный статистический анализ действия нейтронов. Важнейшей задачей в этом направлении было определение вероятности того, что блуждающий нейтрон начнет непрерывную цепную реакцию для бомбы величины больше критической. Задачей, родственной предыдущей, было определение величины флуктуации плотности нейтронов в бомбе, размеры которой в точности равны критическим. Летом 1945 года многие из таких вычислений были проверены на опыте.

12.28. Большая теоретическая работа была проведена по уравнению состояния вещества при высоких температурах и давлениях, которых можно было ожидать при взрыве атомных бомб. Было подсчитано расширение различных частей, составляющих бомбу во время и по окончании цепной реакции; довольно детально было исследовано и действие излучения.

12.29. Когда была вычислена энергия, освобождающаяся при взрыве атомной бомбы, естественно, возникло желание оценить ее боевую эффективность. Сюда входит анализ ударных волн в воздухе и в земле, определение эффективности детонации под поверхностью океана и т. д.

12.30. В дополнение ко всему этому теоретический отдел провел значительную работу по анализу результатов предварительных экспериментов. Был произведен анализ обратного рассеяния нейтронов различными веществами оболочки. Проанализированы были также результаты экспериментов по увеличению числа нейтронов в субкритических количествах испытывающего деления вещества.

Похожие книги из библиотеки

Самолеты- гиганты СССР

Эти небесные гиганты прожили недолгую, но яркую жизнь. Эти колоссы были гордостью СССР, визитной карточкой молодой советской цивилизации. В 1930-е годы многие страны пытались строить огромные самолеты, но наибольшего успеха добились отечественные авиаконструкторы. Такие великаны, как шестимоторные ТБ-4 и К-7, восьмимоторный «Максим Горький» и двенадцатимоторный Г-1, до сих пор поражают воображение. Армады этих воздушных Левиафанов должны были при необходимости засыпать бомбами и залить ядовитой химией любого противника, а затем доставить в его тыл десанты с танками, автотранспортом, артиллерией — такова была стратегическая концепция советских ВВС в начале 1930-х годов.

Почему эти планы так и остались на бумаге? Отчего век самолетов-гигантов оказался так недолог? Почему они не оправдали возлагавшихся на них надежд и не сыграл и сколько-нибудь заметной роли во Второй мировой войне?

Новая книга ведущего историка авиации отвечает на все эти вопросы.

Фокке-Вульф Fw 190, 1936-1945

Фокке-Вульф по праву считается самым универсальным самолетом Люфтваффе. Этот одноместный истребитель-моноплан также использовался в ходе Второй мировой войны и как ударная машина, и как истребитель- бомбардировщик, и как штурмовик. Несмотря на трудности, связанные с разработкой самолета, Fw 190 производили с 1941 г. и до конца войны, неоднократно модернизируя машину. Книга раскрывает вопросы истории становления и развития этого самолета. Более 200 рисунков позволяют увидеть различные модели, применявшиеся в ходе сражений на Западном и Восточном фронтах. Издание предназначено как для специалистов, так и для широкого круга любителей истории авиации и военной техники.

Военный канон в ста главах

Трактат Цзе Сюаня «Военный канон в ста главах» никогда не издавался за пределами Китая, но его значение трудно переоценить. Это настоящая энциклопедия китайского военного искусства и даже, можно сказать, всей китайской мудрости. Автор разъясняет сто важнейших понятий китайской стратегии, давая читателю очень редкую в китайской литературе возможность получить непосредственное и вместе с тем точное и полное представление о принципах китайской стратегической мысли. Книга будет полезна всем, кто интересуется цивилизациями Востока и военной стратегией.

Советская бронетанковая техника 1945 - 1995 (часть 2)

Во 2-ю часть вошли главы, посвященные бронетранспортерам и самоходно-артиллерийским установкам. (Последние формально не относятся к бронетанковой технике, так как находятся в ведении ГРАУ, а не ГБТУ.) Как бронетранспортеры, так и самоходные установки расположены по хронологии принятия их на вооружение. Исключение сделано только для МТ- ЛБ. Поскольку эту машину можно считать бронетранспортером условно, то информация о ней помещена в конце соответствующей главы.