Математик зі Львова, за розрахунками якого виготовили першу водневу бомбу

Станіслав Мартін Улам - один з найвидатніших математиків XX століття, спеціалізувався з проблем термоядерних реакцій, співавтор схеми Теллера-Улама, технічної концепції, що лежить в основі термоядерної зброї. 13 травня виповнилося 36 років з дня смерті вченого.
Майбутнє людства пов’язане з виходом за межі земної кулі.
Станіслав Улам.

Один зі 130 тисяч вчених Мангеттенського проєкту

Хто ж знав, що молодий емігрант зі Львова зіграє одну з ключових ролей у створенні зброї масового знищення.

Щойно отримавши заокеанське громадянство після 9 років очікування (1943), Станіслав Улам знайшов і роботу – у Національній лабораторії Лос-Аламос, що тоді займалася надсекретним Мангеттенським проєктом. Львів’янин став одним зі 130 тисяч вчених, метою яких було створити атомну бомбу раніше за нацистську Німеччину.

Для атомного вибуху потрібний був уран-235, якого мало у природному урані-238. Німці пішли шляхом його збагачення, важким і тривалим. Американці ж створили атомний реактор на базі плутонію.

Фото бейждика Улама з Лос-Аламосу. 📷 Публічний домен / lanl.gov

Виготовили три бомби:

  • "Штучка" - плутонієва. Пробне випробування, яке мало назву "Трініті", відбулось на полігоні Алагомордо в штаті Нью-Мексико 16 липня 1945 року.
Вибух "Штучки" через 0,016 секунди після детонації. Розмір плазмової кулі - близько 200 метрів. 📷 Суспільне надбання
Грибоподібна хмара через кілька секунд після детонації першої атомної бомби на полігоні Аламогордо, 16 липня 1945 року. 📷 Суспільне надбання
  • "Малюк" – урановий. Скинутий на Хіросіму 6 серпня 1945 року.
Грибоподібна хмара над Хіросімою після падіння Little Boy, 6 серпня 1945 р. 📷 Публічний домен / NARA
Макет бомби "Малюк" (англ. Little boy), скинутої на Хіросіму. 📷 Суспільне надбання
  • "Товстун" - аналог "Штучки". 9 серпня 1945-го скинутий на Нагасакі.
Атомне бомбардування міста Нагасакі 9 серпня 1945 року. 📷 Публічний домен / NARA
Макет бомби "Товстун", скинутої на Нагасакі. 📷 Суспільне надбання

Та на цьому Штати не зупинилися. А Станіслав Улам вийшов з категорії "одного з тисяч вчених" на головну роль у прорахунку термоядерних реакцій.

Матерiали по темi
Атомний радник американських президентів народився під Києвом

Знищений острів та відповідь Сахарова

1 листопада 1952 року в Тихому океані на Маршаллових островах припинив своє існування невеличкий кораловий острівець діаметром у милю. Його знищив перший у світі термоядерний заряд, який став прототипом водневої бомби.

Кінохроніка випробування "Айві Майк", 1 листопада 1952 р. 🎥 Публічний домен / United States Department of Energy

Цей заряд, розроблений за схемою Теллера-Улама, був розміром з двоповерховий будинок і важив 62 тонни. Випробування носило назву "Айві Майк". Грибоподібна хмара піднялася на висоту у 37 км, діаметр її шляпки становив 161 км. Потужність вибуху перевищувала 700 Хіросім. Після нього залишився кратер шириною 1,5 км та глибиною 100 м. А у місцевому грунті та фруктах досі перевищений рівень радіації.

Атмосферні ядерні випробування, проведені США на атолі Еніветок 1 листопада 1952 року. Це перше успішне випробування водневої бомби. 📷 CC BY 2.0 / The Official CTBTO Photostream

Саме Станіслав Улам зіграв ключову роль у розробці цієї зброї. Чимало вчених билися над завданням стиснути вибухівку до небаченої щільності, аби запустити термоядерний процес, і зрештою дійшли висновку, що це неможливо.

А львів’янин разом з колегою Едвардом Теллером додумався створити радіаційну імплозію. По суті, це менша бомба у більшій (т.зв. двоступінчаста конструкція.). В одному кінці металевого циліндра був закладений радіоактивний матеріал, в іншому – водневе паливо. Спалах від вибуху першої бомби заповнював циліндр достатньою кількістю радіаційної енергії, щоб запалити другу.

Конструкція Теллера-Улама для двофазного боєприпасу ("термоядерна бомба"). 📷 CC0 / Д. Ільїн

Створення такої зброї стало козирем США у холодній війні з Радянським союзом. Однак саме в СРСР через 9 місяців після американських випробувань виготовили першу водневу бомбу – саме компактну бомбу, а не заряд розміром з будинок. Вона мала назву РДС-6с, а її "батьком" називають Андрія Сахарова. 

Вогняна хмара вибуху РДС-6с. 📷 © wsyachina.narod.ru
У результаті керівники США та СРСР сіли за стіл переговорів, підписавши Договір про заборону ядерних випробувань на Землі та в космосі.

Улам vs Теллер – хто насправді "батько" водневої бомби

На схемі Теллера-Улама базуються й досі практично усі системи термоядерної зброї. А от у житті двоє вчених порозумітися не могли. 

Наукове протистояння Станіслава Улама з Едвардом Теллером почалося ще з часів Мангеттенського проєкту. Львів'янина через цей конфлікт мало не вигнали з Лос-Аламоса – врятувало заступництво Енріко Фермі та Джона Неймана.

Едвард Теллер і Станіслав Улам.

А ще справа в тому, що Теллер був надто честолюбним і усі заслуги приписував собі. Публікуючи статтю про вдале завершення "атомного проєкту" і перераховуючи авторів найвагоміших ідей - понад 40 імен - Улама навіть не згадав. На запитання журналістів, чи правда, що його частка заслуг 51%, а Улама - 49, відповів: він претендує на 101%, залишаючи Уламу "мінус 1".

Улама ж проблема авторства хвилювала набагато менше. Вчений так казав про роботу в атомному проєкті:

"Це не було новою фізикою. На мій погляд, там узагалі не було якогось великого інтелектуального досягнення. Почасти це було випадковістю, що могла статися на рік чи два раніше".

А от як їх розсудив очільник теоретичного відділу в секретній національній лабораторії Лос-Аламоса Марк Карсон:

"Едвард Теллер люто не погодився б з тим, що я скажу. Але ситуація була набагато ближчою до того, як це бачив Улам".

Ще один учасник подій, фізик Ганс Бете (Нобелівський лауреат 1967 року), почувши, як журналісти називають Теллера "батьком водневої бомби", висловився так:

"Улам її батько, тому що дав ім’я. Теллер - мати, бо залишився з дитиною. А я, мабуть, акушерка".  

Станіслав Улам. 📷 Публічний домен / lanl.gov

Мріяв дістатися Сатурна

Сам Улам своїм основним досягненням у науці вважав "вибухоліт" – вибуховий космічний двигун.

1944 року на пару з атомником Фредеріком де Хоффманом у вільний час виконав розрахунки з переведення космічних човнів на атомну тягу.

Вибухові випробування у 1959 році на майданчику поблизу Сан-Дієго. 📷 © Джордж Дайсон, spiegel.de

У 1947-му, натхненний романом Жуля Верна "Із Землі на Місяць", він розробив принцип дії вибухового двигуна – за корму космічного корабля скидається ядерний заряд, відбувається вибух, який його і штовхає. А у 1955 разом з колегою-математиком Корнеліусом Евереттом провели дослідження і підготували офіційний секретний звіт щодо використання низки ядерних вибухів як джерела рухомої енергії для космічних апаратів.

Розробкою зацікавився Пентагон, і вона лягла в основу проєкту "Оріон". Утім, його так і не завершили, хоча встигли побудувати декілька моделей, провести випробування, одне навіть вдале – модель не вибухнула, а пролетіла 100 м, довівши, що імпульсний політ може бути стійким.

У учасників випробувань було різне бачення кінцевої мети проєкту. Хтось хотів з його допомогою встановити бомби на Місяці, хтось випередити СРСР, а Улам бачив, як людина дістається Сатурна і здійснює космічні подорожі. Та підписаний Договір про заборону ядерних випробувань примусив 1965-го закрити і "Оріон". 

Концепція художника щодо еталонного проєкту NASA для космічного корабля Project Orion, що працює на ядерному пальному. 📷 Публічний домен / NASA

Цікаві факти

  • У 10 років Станіслав отримав телескоп, захопився астрономією так, що знав назви всіх сузір’їв та відстань до них.
  • Батько Джозеф Улам – про сина: "Цей маленький хлопчик, здається, розуміє самого Ейнштейна".
  • Більшість членів родини Уламів, включаючи сестру і батька, загинули в газових камерах концтаборів.
  • Молодший брат Адам Улам – американський радянознавець, професор історії, політичних наук та державного права Гарвардського університету, автор книги "Ідеології та ілюзії".
  • Серед друзів – фізики Георгій (Джордж) Гамов, Енріко Фермі.
Матерiали по темi
Крапку в теорії Великого вибуху поставив... нащадок запорізьких козаків
  • Прагнув вступити до військово-повітряних сил США, але заяву відхилили через поганий зір: одне око короткозоре, друге – далекозоре.
  • Колега Улама Дік Гарвін, один з розробників конструкції американської водневої бомби: "Стер би її з лиця землі, якби міг"

З досьє Станіслава Мартіна Улама

👶Народився 13 квітня 1909 року у Львові (тоді – Австро-Угорщина) в родині юриста Джозефса Улама (у роки Першої світової війни був штабним офіцером). 

👨‍🎓Закінчив Львівський політехнічний інститут та захистив дисертацію на здобуття ступеня доктора наук (1933).

👨‍💼Працював у Принстонському Інституті перспективних досліджень (1936), Гарвардському (1936-1939), Вісконсинському (1940-1943), Колорадському (1967-1972) університетах, викладав у низці вишів.

✍Написав мемуари "Пригоди математика" (1976).

💪Зробив визначний внесок у розвиток низки математичних методів.

☝Член Національної академії наук США (1966). 

💀Помер 13 травня 1984 року в Санта-Фе, Нью-Мексико, США від інфаркту.

⚰Дружина-француженка поховала його на цвинтарі Монпарнас у Парижі.

Станіслав Улам тримає FERMIAC - спеціалізований аналоговий комп'ютер, придуманий Енріко Фермі в 1946 році для використання методу Монте-Карло в дослідженнях переміщення нейтронів. 📷 Суспільне надбання

Анекдот на тему

🔸 День перший. До Землі наближається гігантський астероїд.

🔸 День другий. На нього висаджується група бурильників з ядерним зарядом.

🔸 День третій. До Землі наближається гігантський астероїд з ядерним зарядом.

Микола Сухомозський, Надія Аврамчук
Для публікації коментарів потрібно авторизуватись!
Через соцмережi
Через пошту
Ви
укр
рус
© 2018 «Йод.Медia». Всi права захищенiРозроблено у Wander Black
Ми збираємо і використовуємо cookie, для того щоб формувати достовірну статистику та робити контент цікавішим для кожного з наших читачів. Що таке cookie-файли, як їх ввімкнути/вимкнути, ви можете прочитати тут.Редакція шанує авторське право, тому, якщо хочете передрукувати будь-який наш матеріал, напишіть нам сюди.
Пошук
Увiйти
Через соцмережi
Через пошту