Chlapeček -Little Boy

Tento článek je o atomové bombě, která byla svržena na Hirošimu. Pro další použití, viz Little Boy (disambiguation) .

Chlapeček
Malý chlapec.jpg
Poválečný model Little Boy
Typ Jaderná zbraň
Místo původu Spojené státy
Historie výroby
Návrhář Laboratoř Los Alamos
Výrobce
Vyrobeno 1945–1947
č.  postaven 33
Specifikace
Hmotnost 9 700 liber (4 400 kg)
Délka 10 stop (3,0 m)
Průměr 28 palců (71 cm)
Plnicí Vysoce obohacený uran
Hmotnost náplně 64 kg
Výtěžnost výbuchu 15 kilotun TNT (63 TJ)

" Little Boy " bylo kódové označení pro typ atomové bomby svržené na japonské město Hirošima 6. srpna 1945 během druhé světové války . Byla to první jaderná zbraň použitá ve válce. Bombu shodil Boeing B-29 Superfortress Enola Gay pilotovaný plukovníkem Paulem W. Tibbetsem, Jr. , velitelem 509. složené skupiny vzdušných sil armády Spojených států a kapitánem Robertem A. Lewisem . Explodoval s energií přibližně 15 kilotun TNT (63 TJ) a způsobil rozsáhlou smrt a zkázu po celém městě. Bombardování Hirošimybyl druhým umělým jaderným výbuchem v historii po jaderném testu Trinity .

Little Boy byl vyvinut skupinou nadporučíka Francise Birche v laboratoři Los Alamos projektu Manhattan během druhé světové války, přepracováním jejich neúspěšné jaderné bomby Thin Man . Stejně jako Thin Man to byla štěpná zbraň typu pistole , ale svou výbušnou sílu odvozovala z jaderného štěpení uranu -235 , zatímco Thin Man byl založen na štěpení plutonia-239 . Štěpení bylo provedeno vystřelením dutého válce ("kulky") na pevný válec ze stejného materiálu ("cíl") pomocí náplně nitrocelulózového hnacího prášku. Obsahoval 64 kg (141 lb) vysoce obohaceného uranu , ačkoli méně než kilogram prošel jaderným štěpením. Jeho komponenty byly vyrobeny ve třech různých závodech, aby nikdo neměl kopii kompletního návrhu.

Po skončení války se neočekávalo, že by neefektivní design Little Boy někdy byl znovu vyžadován a mnoho plánů a schémat bylo zničeno. V polovině roku 1946 však reaktory Hanford Site začaly těžce trpět Wignerovým efektem , dislokací atomů v pevné látce způsobenou neutronovým zářením a plutonia se staly vzácné, takže na základně Sandia bylo vyrobeno šest zařízení Little Boy . Navy Bureau of Ordnance postavilo v roce 1947 dalších 25 shromáždění Little Boy pro použití letouny Lockheed P2V Neptune s jadernými údery, které mohly být vypuštěny z letadlových lodí třídy Midway . Všechny jednotky Little Boy byly vyřazeny ze služby do konce ledna 1951.

Pojmenování

Fyzik Robert Serber pojmenoval první dva návrhy atomových bomb během druhé světové války na základě jejich tvarů: Thin Man a Fat Man . „Thin Man“ bylo dlouhé, tenké zařízení a jeho jméno pochází z detektivního románu Dashiella Hammetta a série filmů o Thin Man . "Tlustý muž" byl kulatý a tlustý, takže byl pojmenován po Kasperu Gutmanovi, kulaté postavě v Hammettově románu z roku 1930 Maltézský sokol , kterého ve filmové verzi z roku 1941 hrál Sydney Greenstreet . Little Boy byl ostatními pojmenován jako narážka na Thin Man, protože byl založen na jeho designu.

Rozvoj

Hlavní článek: Manhattan Project

Protože bylo známo, že uran-235 je štěpitelný, byl prvním materiálem sledovaným v přístupu k vývoji bomb. Vzhledem k tomu, že se vyvinula první konstrukce (stejně jako první nasazená pro boj), je někdy známá jako Mark I. Velká většina práce přišla ve formě izotopového obohacení uranu nezbytného pro zbraň, protože uran- 235 tvoří pouze 1 díl ze 140 přírodního uranu . Obohacení bylo provedeno v Oak Ridge, Tennessee , kde byla v březnu 1944 plně zprovozněna továrna na elektromagnetickou separaci , známá jako Y-12 . První zásilky vysoce obohaceného uranu byly odeslány do laboratoře Los Alamos v červnu 1944.

Většina uranu potřebného pro výrobu bomby pocházela z dolu Shinkolobwe v Belgickém Kongu a byl zpřístupněn díky prozíravosti generálního ředitele High Katanga Mining Union Edgara Sengiera , který měl přibližně 1 200 malých tun (1 100  t ) uranové rudy přepravené do skladu na Staten Island , New York v roce 1940. Alespoň část z 1 200 malých tun (1 100 t) kromě uranové rudy a oxidu uranu zachyceného misí Alsos v letech 1944 a 1945 putovala do Oak Ridge pro obohacení, stejně jako 1 232 liber (559 kg) oxidu uranu zachyceného na německé ponorce  U-234 směřující do Japonska po kapitulaci Německa v květnu 1945.

V rámci projektu Alberta velitel A. Francis Birch (vlevo) sestavuje bombu, zatímco fyzik Norman Ramsey sleduje. Toto je jedna z mála fotek, kde je vidět vnitřek bomby.

Little Boy byl zjednodušením Thin Man, předchozí konstrukce štěpné zbraně typu pistole . Thin Man, 17 stop (5,2 m) dlouhý, byl navržen pro použití plutonia, takže byl také více než schopný používat obohacený uran. Design Thin Man byl opuštěn poté, co experimenty Emilio G. Segrè a jeho P-5 Group v Los Alamos na nově reaktorem vyrobeném plutoniu z Oak Ridge a na lokalitě Hanford ukázaly, že obsahuje nečistoty ve formě izotopu plutonia-240. . Toto má mnohem vyšší rychlost spontánního štěpení a radioaktivitu než plutonium produkované cyklotronem , na kterém byla provedena původní měření, a jeho zahrnutí do plutonia vypěstovaného v reaktoru (potřebného pro výrobu bomby kvůli požadovaným množstvím) se zdálo nevyhnutelné. To znamenalo, že rychlost štěpení pozadí plutonia byla tak vysoká, že by bylo vysoce pravděpodobné, že plutonium předetonuje a roztrhne se při počátečním formování kritické hmoty.

V červenci 1944 byl téměř veškerý výzkum v Los Alamos přesměrován na plutoniovou zbraň typu imploze. Celková odpovědnost za uranovou zbraň byla přidělena Ordnance (O) Division kapitána Williama S. Parsonse . Veškeré konstrukční, vývojové a technické práce v Los Alamos byly sloučeny pod skupinu nadporučíka Francise Birche . Na rozdíl od jaderné zbraně typu imploze plutonia a štěpné zbraně typu plutonia byla zbraň typu uranové zbraně přímočará, ne-li triviální. Koncepce byla sledována tak, aby v případě neúspěchu při vývoji plutoniové bomby bylo stále možné použít princip zbraně. Konstrukce pistolového typu musela napříště pracovat pouze s obohaceným uranem, což umožnilo konstrukci Thin Man značně zjednodušit. Vysokorychlostní pistole již nebyla vyžadována a mohla být nahrazena jednodušší zbraní. Zjednodušená zbraň byla dostatečně krátká, aby se vešla do pumovnice B-29.

Konstrukční specifikace byly dokončeny v únoru 1945 a byly uzavřeny smlouvy na stavbu komponent. Byly použity tři různé rostliny, aby nikdo neměl kopii kompletního návrhu. Zbraň a závěr byly vyrobeny Naval Gun Factory ve Washingtonu, DC; terč a některé další součásti z Naval Ordnance Plant v Center Line, Michigan ; a kapotáž ocasu a montážní držáky od Expert Tool and Die Company v Detroitu, Michigan . Bomba, s výjimkou uranového nákladu, byla připravena na začátku května 1945. Manhattanský okresní inženýr Kenneth Nichols očekával, že 1. května 1945 obohatí uran „pro jednu zbraň před 1. srpnem a pro druhou někdy v prosinci“, za předpokladu, že druhá zbraň by byla pistolového typu; uvažovalo se o navržení implozní bomby na obohacený uran, což by zvýšilo rychlost výroby. Projektil s obohaceným uranem byl dokončen 15. června a cíl 24. července. Předběžné sestavy cíle a pumy (částečně sestavené pumy bez štěpných složek) opustily námořní loděnici Hunters Point v Kalifornii dne 16. července na palubě těžkého křižníku USS  Indianapolis a dorazily 26. července. Cílové vložky následované vzduchem 30. července.

Ačkoli všechny jeho součásti byly testovány, nedošlo k žádnému úplnému testu jaderné zbraně typu pistole, než byl Little Boy shozen nad Hirošimou . Jediný zkušební výbuch konceptu jaderné zbraně byl imploze-typ zařízení zaměstnávat plutonium jako jeho štěpný materiál, a se konal 16. července 1945 u Trinity jaderného testu . Důvodů pro netestování zařízení typu Little Boy bylo několik. Především bylo málo obohaceného uranu ve srovnání s relativně velkým množstvím plutonia, které, jak se očekávalo, by mohly být vyrobeny reaktory Hanford Site . Navíc, konstrukce zbraně byla dostatečně jednoduchá, že bylo považováno za nutné provést pouze laboratorní testy se sestavou pistolového typu. Na rozdíl od implozní konstrukce, která vyžadovala důmyslnou koordinaci tvarovaných výbušných náloží, byla konstrukce kanónového typu považována za téměř jistou.

Ačkoli Little Boy obsahoval různé bezpečnostní mechanismy, náhodná detonace byla přesto možná. Například, měl by bombardér nesoucí zařízení havarovat, pak by dutá "kulka" mohla být zaražena do "cílového" válce, odpálit bombu nebo alespoň uvolnit obrovské množství radiace; testy ukázaly, že by to vyžadovalo vysoce nepravděpodobný náraz 500krát větší než gravitační síla. Další obavou bylo, že náraz a požár by mohly spustit výbušniny. Při ponoření do vody byly uranové složky vystaveny účinku moderátoru neutronů , který by nezpůsobil explozi, ale uvolnil by radioaktivní kontaminaci . Z tohoto důvodu bylo pilotům doporučeno havarovat spíše na zemi než na moři.

Design

Způsob montáže "zbraň". Když byl dutý uranový projektil naražen na cílový válec, došlo k jadernému výbuchu.
Dvě bomby typu Little Boy s otevřenými pouzdry.

Malý chlapec byl 120 palců (300 cm) na délku, 28 palců (71 cm) v průměru a vážil přibližně 9 700 liber (4 400 kg). Konstrukce používala metodu děla k explozivnímu stlačování dutého podkritického množství obohaceného uranu a pevného cílového válce do superkritické hmoty, což iniciovalo jadernou řetězovou reakci . Toho bylo dosaženo nastřelením jednoho kusu uranu na druhý pomocí čtyř válcových hedvábných sáčků s korditovým práškem. Jednalo se o široce používaný bezdýmný pohon sestávající ze směsi 65 procent nitrocelulózy , 30 procent nitroglycerinu , 3 procent vazelíny a 2 procent karbamitu , který byl vytlačen do trubicových granulí. To mu dalo vysokou povrchovou plochu a oblast rychlého hoření a mohlo dosáhnout tlaku až 40 000 liber na čtvereční palec (280 000 kPa). Cordite pro válečného Little Boy pocházel z Kanady; pohonná hmota pro poválečné Little Boys byla získána z Picatinny Arsenal . Bomba obsahovala 64 kg (141 lb) obohaceného uranu. Většina byla obohacena na 89 %, ale některé obsahovaly pouze 50 % uranu-235, pro průměrné obohacení 80 %. Necelý kilogram uranu prošel jaderným štěpením a z této hmoty se pouze 0,7 g (0,025 oz) přeměnilo na několik forem energie, většinou kinetickou , ale také teplo a záření.

Podrobnosti sestavení

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 sady devíti uranových kroužků, každý o průměru 6,25 palce (159 mm) se 4palcovým (100 mm) otvorem ve středu a celkové délce 7 palců (180 mm), slisovaných dohromady do přední konec tenkostěnného projektilu dlouhého 16,25 palce (413 mm). Zbytek prostoru za těmito kroužky ve střele vyplňoval kotouč z karbidu wolframu s ocelovou zadní stranou. Při zážehu byla střela zatlačena 42 palců (1 100 mm) podél 72 palců (1 800 mm) dlouhé, 6,5 palců (170 mm) hlavně s hladkým vývrtem. Slizová "vložka" byla 4 palce (100 mm) válec, 7 palců (180 mm) na délku s 1 palcem (25 mm) axiálním otvorem. Slimák zahrnoval 40 % celkové štěpné hmoty (25,6 kg nebo 56 lb). Vložka byla sestava šesti uranových kotoučů podobných podložce, o něco silnějších než prstence střely, které byly nasunuty přes 1 palec (25 mm) tyč. Tato tyč se pak protáhla dopředu skrz pěchovací zátku z karbidu wolframu, kovadlinu pohlcující náraz a zadní zarážku nosní zátky, nakonec vyčnívala z přední části pouzdra bomby. Celá tato sestava terče byla na obou koncích zajištěna pojistnými maticemi.

Když dutá přední střela dosáhla cíle a sklouzla přes vložku cíle, sestavená superkritická hmota uranu by byla zcela obklopena pěchovacím a neutronovým reflektorem z karbidu wolframu a oceli, přičemž oba materiály měly celkovou hmotnost 2 300 kg ( 5 100 lb). Neutronové iniciátory na základně střely byly aktivovány dopadem.

Little Boy Internal Components.png

Protiintuitivní design

Prvních padesát let po roce 1945 každý publikovaný popis a nákres mechanismu Little Boy předpokládal, že do středu většího stacionárního cíle byl vypálen malý pevný projektil. Nicméně, kritické úvahy o hmotnosti diktovaly, že v Little Boy by větší, dutý kus byl projektil. Sestavené štěpné jádro mělo více než dvě kritické hmotnosti uranu-235. To vyžadovalo, aby jeden ze dvou kusů měl více než jednu kritickou hmotnost, přičemž větší kus se vyhnul kritičnosti před montáží pomocí tvaru a minimálního kontaktu s neutrony odrážejícím karbidem wolframu.

Díra ve středu většího kusu rozptýlila hmotu a zvětšila povrch, což umožnilo uniknout většímu množství štěpných neutronů, čímž se zabránilo předčasné řetězové reakci. Ale aby tento větší dutý kus měl minimální kontakt s pěchovadlem, musí to být projektil, protože pouze zadní konec projektilu byl v kontaktu s pěchovadlem před detonací. Zbytek karbidu wolframu obklopil válec podkritické hmotnosti (konstruktéři nazývaný „vložka“) se vzduchovým prostorem mezi ním a vložkou. Toto uspořádání zabalí maximální množství štěpného materiálu do konstrukce sestavy zbraně.

Fuze systém

Odzbrojovací zátky pro atomovou bombu typu Little Boy vystavené v Národním muzeu letectví a kosmonautiky Steven F. Udvar-Hazy Center .

Rozněcovací systém byl navržen tak, aby se spustil v nejničivější výšce, která podle výpočtů byla 580 metrů (1 900 stop). Používal třístupňový blokovací systém:

  • Časovač zajistil, že bomba nevybuchne dříve než patnáct sekund po vypuštění, což je čtvrtina předpokládaného času pádu, aby byla zajištěna bezpečnost letadla. Časovač se aktivoval, když se při pádu bomby uvolnily elektrické zástrčky spojující jej s letounem, přepnuly ​​jej na vnitřní 24voltovou baterii a spustily časovač. Na konci 15 sekund by byla bomba 3 600 stop (1 100 m) od letadla a radarové výškoměry byly zapnuty a odpovědnost byla přenesena na barometrický stupeň.
  • Účelem barometrického stupně bylo oddálit aktivaci řídícího obvodu střelby radarového výškoměru až do blízkosti detonační výšky. Tenká kovová membrána obklopující vakuovou komoru (podobná konstrukce se dodnes používá u staromódních nástěnných barometrů) se postupně deformovala, jak se okolní tlak vzduchu při sestupu zvyšoval. Barometrický zápalník nebyl považován za dostatečně přesný, aby odpálil bombu v přesné výšce zážehu, protože tlak vzduchu se mění s místními podmínkami. Když bomba dosáhla konstrukční výšky pro tuto fázi (údajně 2 000 metrů, 6 600 stop), membrána uzavřela okruh a aktivovala radarové výškoměry. Barometrický stupeň byl přidán kvůli obavám, že vnější radarové signály by mohly odpálit bombu příliš brzy.
  • Ke spolehlivé detekci konečné výšky byly použity dva nebo více redundantních radarových výškoměrů . Když výškoměry zachytily správnou výšku, sepnul se spínač střelby a zapálily tři zápalky BuOrd Mk15, Mod 1 Navy v závěru závěru, které spustily nálož sestávající ze čtyř pytlů s hedvábným práškem, z nichž každý obsahuje 2 libry (0,9 kg) WM. štěrbinová trubka cordite . To odpálilo uranovou střelu směrem k opačnému konci hlavně zbraně při konečné úsťové rychlosti 300 metrů za sekundu (980 stop/s). Přibližně o 10 milisekund později došlo k řetězové reakci, která trvala méně než 1 mikrosekundu. Použité radarové výškoměry byly upravené ocasní výstražné radary APS-13 US Army Air Corps , přezdívané „Archie“, běžně používané k varování stíhacího pilota před dalším letadlem přibližujícím se zezadu.

Zkoušky

Malý chlapec v bombové jámě na ostrově Tinian , než byl naložen do pumovnice Enola Gay . Vpravo nahoře je vidět část dveří pumovnice.

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 pádový test byl proveden s L-1 dne 23. července 1945. Byl shozen nad mořem poblíž Tinianu za účelem testování radarového výškoměru B-29 později známého jako Big Stink , pilotovaného plukovníkem Paulem W. Tibbetsem . velitel 509. složené skupiny . Další dva pádové testy nad mořem byly provedeny 24. a 25. července s použitím jednotek L-2 a L-5 za účelem otestování všech součástí. Tibbets byl pilotem obou misí, ale tentokrát byl použit bombardér později známý jako Jabit . L-6 byl použit jako generální zkouška 29. července. B-29 Next Objective , pilotovaný majorem Charlesem W. Sweeneym , letěl na Iwo Jimu , kde byly procvičovány nouzové postupy pro naložení bomby na záložní letoun. Tato zkouška se opakovala 31. července, ale tentokrát byl L-6 přeložen na jiný B-29, Enola Gay , pilotovaný Tibbetsem, a bomba byla testována poblíž Tinianu. L-11 byla sestava použitá pro bombu v Hirošimě.

Bombardování Hirošimy

Enola Gay po misi v Hirošimě, vstup do tvrdé překážky . Je v nátěru 6. Bombardment Group, s číslem vítěze 82 viditelným na trupu těsně před ocasní ploutví.
Hlavní článek: Atomové bombardování Hirošimy a Nagasaki § Bombardování Hirošimy

Parsons, zbraňový mistr Enola Gay , měl obavy z možnosti náhodné detonace, pokud by letadlo při startu havarovalo, a tak se rozhodl nenabít čtyři pytle s korditovým prachem do závěru zbraně, dokud letadlo nezaletí. Po vzletu se Parsons a jeho asistent, podporučík Morris R. Jeppson , dostali do pumovnice po úzkém molu na levoboku. Jeppson držel baterku, zatímco Parsons odpojoval dráty roznětky, vyjmul zátku závěru, vložil sáčky s práškem, vrátil zátku závěru a znovu připojil dráty. Před stoupáním do výšky při přiblížení k cíli Jeppson přepnul tři bezpečnostní zástrčky mezi elektrickými konektory vnitřní baterie a odpalovacím mechanismem ze zelené na červenou. Bomba byla poté plně vyzbrojena. Jeppson monitoroval obvody bomby.

Hřibový mrak nad Hirošimou po svržení Little Boy

Bomba byla shozena přibližně v 08:15 (JST) dne 6. srpna 1945. Po pádu po dobu 44,4 sekund spustila časová a barometrická spoušť odpalovací mechanismus. K detonaci došlo ve výšce 1 968 ± 50 stop (600 ± 15 m). Bylo méně silné než Fat Man , který byl svržen na Nagasaki , ale poškození a počet obětí v Hirošimě byly mnohem vyšší, protože Hirošima byla na rovném terénu, zatímco hypocentrum Nagasaki leželo v malém údolí. Podle údajů zveřejněných v roce 1945 bylo v přímém důsledku výbuchu v Hirošimě zabito 66 000 lidí a 69 000 bylo v různé míře zraněno. Z těchto úmrtí bylo 20 000 příslušníků japonské císařské armády .

Přesné měření výnosu bylo problematické, protože zbraň nebyla nikdy testována. Prezident Harry S. Truman oficiálně oznámil, že výnos byl 20 kilotun TNT (84 TJ). Toto bylo založeno na Parsonsově vizuálním hodnocení, že výbuch byl větší, než jaký viděl při jaderném testu Trinity . Protože to bylo odhadováno na 18 kilotun TNT (75 TJ), autoři projevu zaokrouhlili na 20 kilotun. Další diskuse byla poté potlačena ze strachu ze snížení dopadu bomby na Japonce. Data byla shromážděna Luisem Alvarezem , Haroldem Agnewem a Lawrencem H. Johnstonem na přístrojové rovině The Great Artiste , ale v té době nebyla použita k výpočtu výnosu.

Po skončení nepřátelských akcí byl do Hirošimy poslán průzkumný tým z Manhattanského projektu, který zahrnoval Williama Penneyho , Roberta Serbera a George T. Reynoldse , aby vyhodnotil účinky výbuchu. Z vyhodnocení vlivů na objekty a struktury Penney usoudil, že výnos byl 12 ± 1 kilotun. Pozdější výpočty založené na zuhelnatění ukázaly na výnos 13 až 14 kilotun. V roce 1953 Frederick Reines vypočítal výnos jako 15 kilotun TNT (63 TJ). Toto číslo se stalo oficiálním výnosem.

Projekt Ichiban

V roce 1962 vytvořili vědci z Los Alamos maketu Little Boy známou jako „Projekt Ichiban“, aby odpověděli na některé nezodpovězené otázky, ale nepodařilo se jim objasnit všechny problémy. V roce 1982 Los Alamos vytvořil repliku Little Boy z původních výkresů a specifikací. To bylo poté testováno s obohaceným uranem, ale v bezpečné konfiguraci, která by nezpůsobila jaderný výbuch. K pohybu projektilu byl použit hydraulický výtah a byly prováděny experimenty k posouzení emise neutronů. Na základě toho a údajů z The Great Artiste byl odhadnut výnos na 16,6 ± 0,3 kilotun. Po zvážení mnoha metod odhadu dospěla zpráva z roku 1985 k závěru, že výnos byl 15 kilotun TNT (63 TJ) ± 20 %.

Fyzikální účinky

Všeobecné účinky atomových bomb na Hirošimu a Nagasaki , film amerického letectva.

Po vybrání v dubnu 1945 byla Hirošima ušetřena konvenčního bombardování, aby sloužila jako nedotčený cíl, kde bylo možné pozorovat účinky jaderné bomby na nepoškozené město. Zatímco poškození bylo možné studovat později, energetický výtěžek nevyzkoušeného designu Little Boy bylo možné určit pouze v okamžiku detonace pomocí nástrojů shozených padákem z letadla letícího ve formaci s tím, které shodilo bombu. Rádiově přenášená data z těchto přístrojů udávala výnos asi 15 kilotun.

Porovnáním tohoto výnosu s pozorovaným poškozením vzniklo orientační pravidlo nazývané pravidlo smrtelné plochy 5 liber na čtvereční palec (34  kPa ). Přibližně všichni lidé uvnitř oblasti, kde rázová vlna nesla takový přetlak nebo větší, by byli zabiti. V Hirošimě měla tato oblast průměr 3,5 km (2,2 mil).

Poškození pocházelo ze tří hlavních účinků: výbuch, oheň a radiace.

Výbuch

Výbuch jaderné bomby je výsledkem rentgenově zahřátého vzduchu (ohnivá koule), který vysílá rázovou vlnu nebo tlakovou vlnu do všech směrů, zpočátku rychlostí větší než je rychlost zvuku, analogicky k hromu generovanému bleskem. Poznatky o ničení města výbuchem jsou založeny převážně na studiích Little Boy v Hirošimě. Budovy v Nagasaki utrpěly podobné škody na podobné vzdálenosti, ale bomba v Nagasaki vybuchla 3,2 kilometru (2,0 mil) od centra města přes kopcovitý terén, který byl částečně bez budov.

Rámový dům v jaderném testu z roku 1953, přetlak 5 psi

V Hirošimě bylo téměř vše v okruhu 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 zůstaly stát pouze skořepiny. Většina byla úplně vykuchaná, s vytrhanými okny, dveřmi, křídly a rámy. Obvod vážného poškození výbuchem přibližně sledoval obrys 5 psi (34 kPa) ve vzdálenosti 1,8 kilometru (1,1 mil).

Pozdější zkušební exploze jaderných zbraní s domy a dalšími testovacími stavbami poblíž potvrdily prahovou hodnotu přetlaku 5 psi. Běžné městské budovy, které to zažívaly, byly rozdrceny, svrženy nebo vykuchány silou tlaku vzduchu. Obrázek vpravo ukazuje účinky tlakové vlny 5 psi generované jadernou bombou na testovací konstrukci v Nevadě v roce 1953.

Hlavním účinkem tohoto druhu strukturálního poškození bylo, že vytvořilo palivo pro požáry, které byly zahájeny současně v celé oblasti těžkého ničení.

oheň

Prvním efektem exploze bylo oslepující světlo, doprovázené sálavým teplem z ohnivé koule. Hirošimská ohnivá koule měla průměr 370 metrů (1 200 stop) s povrchovou teplotou 6 000 °C (10 830 °F), což je přibližně stejná teplota jako na povrchu Slunce. Blízko bodu nula vše hořlavé vzplanulo. Jedna slavná, anonymní hirošimská oběť, sedící na kamenných schodech 260 metrů (850 stop) od hypocentra, zanechala pouze stín, který absorboval teplo ohnivé koule, která trvale vybělila okolní kámen. Simultánní požáry byly založeny v celé oblasti zasažené výbuchem žárem z ohnivé koule a převrácenými kamny a pecemi, elektrickými zkraty atd. Dvacet minut po detonaci se tyto požáry spojily v ohnivou bouři , která ze všech směrů přitahovala povrchový vzduch a živila peklo. který pohltil vše hořlavé.

Poškození výbuchem a ohněm v Hirošimě, mapa amerického strategického bombardování

Ohnivá bouře v Hirošimě měla průměr zhruba 3,2 km (2,0 mil), což těsně odpovídalo zóně vážného poškození výbuchem. (Viz mapa USSBS vpravo.) Palivo pro oheň poskytly budovy poškozené výbuchem. Stavební řezivo a nábytek byly roztříštěné a rozházené. Silnice zasypané troskami překážely hasičům. Rozbité plynové potrubí přiživovalo oheň a rozbité vodovodní potrubí způsobilo, že hydranty byly k ničemu. V Nagasaki se požáry nedokázaly spojit do jediné ohnivé bouře a požárem poškozená oblast byla jen ze čtvrtiny tak velká jako v Hirošimě, částečně kvůli jihozápadnímu větru, který požáry odtlačil od města.

Jak ukazuje mapa, hirošimská ohnivá bouře přeskakovala přirozené protipožární pásy (říční kanály), stejně jako připravené protipožární pásy. Šíření ohně se zastavilo, až když dosáhl okraje oblasti poškozené výbuchem a narazil na méně dostupné palivo. Zpráva Manhattan Project o Hirošimě odhaduje, že 60 % bezprostředních úmrtí bylo způsobeno požárem, ale s upozorněním, že „mnoho osob v blízkosti centra exploze utrpělo smrtelná zranění v důsledku více než jednoho z účinků bomby“.

Záření

Místní spad je prach a popel z kráteru po bombě, kontaminovaný radioaktivními štěpnými produkty. Dopadá na zem po větru od kráteru a může vytvořit, pouze s radiací, smrtelnou oblast mnohem větší než oblast výbuchu a ohně. S výbuchem vzduchu stoupají štěpné produkty do stratosféry , kde se rozptýlí a stanou se součástí globálního prostředí. Protože Little Boy byl vzdušný výbuch 580 metrů (1 900 stop) nad zemí, nebyl tam žádný kráter po bombě ani místní radioaktivní spad.

Výbuch intenzivního neutronového a gama záření však pocházel přímo ze štěpení uranu. Jeho smrtelný poloměr byl přibližně 1,3 kilometru (0,8 mil), pokrývající asi polovinu oblasti ohnivé bouře. Odhaduje se, že 30 % bezprostředních úmrtí tvořili lidé, kteří dostali smrtelné dávky této přímé radiace, ale zemřeli v ohnivé bouři dříve, než by se jejich radiační zranění projevila. Výbuch a požár přežilo přes 6 000 lidí, zemřelo však na následky ozáření. Mezi zraněnými přeživšími mělo 30 % radiační zranění, ze kterých se zotavili, ale s celoživotním nárůstem rizika rakoviny . Dosud nebyly u dětí přeživších pozorovány žádné známky dědičných chorob souvisejících s radiací.

Ekvivalent konvenční zbraně

Viz také: Operation Meetinghouse

Ačkoli Little Boy explodoval s energetickým ekvivalentem 16 000 tun TNT, Strategic Bombing Survey odhadl, že stejný výbuch a požární účinek mohlo způsobit 2 100 tun konvenčních bomb : „220 B-29 nesoucích 1 200 tun zápalných bomb , 400 tun vysoce výbušných bomb a 500 tun protipěchotních tříštivých bomb ." Vzhledem k tomu, že cíl byl rozprostřen přes dvourozměrnou rovinu, vertikální složka jediné sférické jaderné exploze byla z velké části promarněna. Vzor kazetové bomby s menšími explozemi by byl energeticky účinnější zápas s cílem.

Poválečný

Jeden z pěti pouzder vyrobených pro bombu Little Boy použitou v Hirošimě vystavený v Imperial War Museum v Londýně během roku 2015

Když válka skončila, neočekávalo se, že by neefektivní design Little Boy někdy byl znovu vyžadován a mnoho plánů a schémat bylo zničeno. V polovině roku 1946 však reaktory v Hanfordu velmi trpěly Wignerovým efektem . Ředitel projektu Manhattan, generálmajor Leslie R. Groves , nařídil , aby někteří Little Boys byli připraveni jako předběžné opatření, dokud nebude nalezeno řešení. Nebyly k dispozici žádné sestavy Little Boy a nebylo možné najít žádnou ucelenou sadu schémat Little Boy, ačkoli existovaly výkresy různých součástí a zásoby náhradních dílů.

Na základně Sandia se tři armádní důstojníci, kapitáni Albert Bethel, Richard Meyer a Bobbie Griffin pokusili znovu vytvořit Malého chlapce. Byly pod dohledem Harlowa W. Russe, experta na Little Boy, který sloužil v projektu Alberta na Tinianu a nyní byl vedoucím skupiny Z-11 divize Z laboratoře Los Alamos v Sandii. Postupně se jim dařilo najít správné výkresy a díly a přišli na to, jak spolu jdou. Nakonec postavili šest sestav Little Boy. Přestože byly testovány pláště, hlavně a součásti, nebyl pro bomby dodáván žádný obohacený uran. Počátkem roku 1947 byl problém způsobený Wignerovým efektem na cestě k řešení a tři důstojníci byli přeřazeni.

Navy Bureau of Ordnance postavilo v roce 1947 25 shromáždění Little Boy pro použití letadlovými letadly Lockheed P2V Neptune schopnými jaderné energie (které mohly být vypuštěny, ale nemohly přistát na letadlových lodích třídy Midway ). Komponenty byly vyrobeny Naval Ordnance Plants v Pocatello, Idaho , a Louisville, Kentucky . Do roku 1948 bylo k dispozici dostatek štěpného materiálu na výrobu deseti projektilů a cílů, i když iniciátorů bylo dost jen pro šest. Všechny jednotky Little Boy byly vyřazeny ze služby do konce ledna 1951.

Smithsonian Institution vystavoval malého chlapce (kompletního, kromě obohaceného uranu) až do roku 1986. Ministerstvo energetiky vzalo zbraň z muzea, aby odstranilo její vnitřní součásti, takže bomby nemohly být ukradeny a odpáleny štěpným materiálem. Vláda vrátila vyprázdněné pouzdro Smithsonianu v roce 1993. Tři další odzbrojené bomby jsou vystaveny ve Spojených státech; další je v Imperial War Museum v Londýně.

Poznámky

Reference

externí odkazy