用他们自己的话说:三位一体75岁–第一枚核弹

2021-02-06 20:06:24

在早期,我们认为对于235铀和p来说,枪式炸弹是完全令人满意的,而且我们认为没有必要进行全面测试。后来,当我们得知该枪型不适合用于,时,我们开始意识到,我们可能建议测试这种内爆型炸弹。 …一旦进行了全面测试(必须进行全面测试),我们便开始寻找合适的测试场地。

Trinity测试站点的基本要求是:平坦的区域以方便测量;出于安全原因,不易与洛斯阿拉莫斯建立联系的偏远但易于接近的区域;以及在测试日期前数月可以清除所有居民的区域。该地区必须远离人口稠密的地区,以便在发生低度爆炸(散发有毒的p)或发生高水平爆炸(伴随危险的放射性尘埃)的情况下将人员撤离。

被选为三位一体测试的Alamogordo遗址位于怀特桑德斯(Louis Alamos)以南约200英里的白沙军事保留区,在一片干旱的沙质沙漠中间,被十七世纪的西班牙人恰当地称为Jornada del Muerto。肯尼斯·班布里奇(Kenneth Bainbridge)负责选择并开发测试站点。他的组织之所以壮大,是因为尽管人们对内爆过程的信心逐渐增长,但人们发明并设计了更多的实验来观察核反应的进展和后果,不存在核反应及其成因。

班布里奇的野外总部设在一个废弃的牧场上,实际上只是一群简陋的棚屋,离三位一体地面零距离约十英里。除了这些,他还增加了更多建筑物,几乎同样令人不舒服,因为格罗夫斯将军不允许任何奢侈品。如他所定义。三位一体遗址的生活很原始,那些不得不在那儿呆上几周,又由于保密的限制而无法前往附近城镇放松身心的人们抱怨。尽管如此,通过艰苦的工作奇迹,在短短几个月内就完成了精心制作的现场测试装置。时间。

7月,许多物理学家搬到了沙漠现场,准备进行最终测试。测试包括爆炸位于钢塔顶部的含有Pu239的原子弹,以及测量以各种形式释放的能量:光,伽玛射线,冲击波等。

我们在准军事纪律下的营房中立足,费米参加了大部分工作。他和[Herbert L.] Anderson也有一个特殊的爆炸后项目,该项目是在支撑炸弹的塔下立即收集一些沙子和岩石,并测量在地下发现的裂变产物。白天的沙漠非常炎热,而晚上则相对凉爽,偶尔会有雷暴。在奇怪的环境中(到处都是蝎子和吉拉怪物,对沙漠适应的植物看上去并不熟悉),物理学家及其助手们用了数英里的电缆,校准了无数的仪器,制定了常规程序,然后进行测试和重新测试,始终认为失败的情况下不可能重复,这是实验物理学家最不寻常的情况。我们非常努力-最好在清晨,随着温度的升高和光线变得昏暗,精力减弱。晚上,我们非常疲倦,回到了营房里的婴儿床。我读了一本法国小说,这是我几年前形成的一种作风,在将思想从目前的状况转移到假想的世界时,我感到很振奋。

我想为我的父亲[诺贝尔物理学奖获得者恩里科·费米(Enrico Fermi)]说话,我认识他是一个恪守诚实的人。他遵守规则,规则是与曼哈顿计划有关的任何事情都不会在参与其中的物理学家之外讨论。他甚至没有像其他人那样违反规定与妻子交谈。实际上,我相信我的母亲劳拉(Laura)的沉默对她有所伤害。在进行三位一体测试时,至少有一些已婚科学家无法抗拒告诉妻子们出去看看。但是,我的父亲在没有暗示的情况下去了阿拉莫戈多。从洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)可以看到蘑菇云,但是费米(Fermi)一家人睡着了。

" Alamogordo"对于我来说,这听起来有些陌生,因为战争结束前在洛斯阿拉莫斯的所有人都必须听到。当时的大考验也是一个大秘密,而且从未提及过要进行的Alamogordo。我们只听说过" Trinity。"

"三位一体是什么?"我问我的老板,年轻的路易斯·汉佩尔曼博士,这是他第一次在我面前说出这个词。 "问你的丈夫,"他回答。我应该期待这个答案。作为“蓝色徽章”工人,我不会被告知任何秘密,还有“白徽章”。亨佩尔曼人虽然对我这样的兼职员工表现出友好和宽容的态度,但仍遵守规则。每当我询问诸如" tubealloy,"或" 49,"或出现在技术区域围栏内的行话中的其他任何内容,我从Hempelman那里茫然地看了一下,问了你的丈夫。

但是,费米比大多数“白色徽章”都更加守口如瓶。在涉及保密的地方,对我自己来说,自从结婚以来享受了我第一次物理假期,所以我避免了任何可能引起科学解释的事情。在1945年的春天,我什至避开了奇妙的雌性葡萄树,就像兰辛·拉蒙特(Lansing Lamont)在他的《三位一体的日子》(Day of Trinity)中戏称的那样。测试那天晚上,这把几只史努比的妻子带到了洛斯阿拉莫斯和三位一体之间的山顶。因此我没有得到任何启发,而我对阿拉莫戈多的唯一回忆是费米从三位一体回来时的样子:他看上去已经老了,又瘦弱了,是用旧的羊皮纸做成的,他完全干透了,变成褐色,被沙漠的阳光晒干了,筋疲力尽受折磨。

Trinity测试涉及的问题从流体动力学到核物理,从光学到热力学,从地球物理到核化学。通常它们是密切相关的,要解决其中一个问题,必须了解所有其他问题。尽管目的严峻而可怕,但这是有史以来最伟大的物理学实验之一。在测试时,[Fermi]是了解Alamogordo活动的所有技术影响的极少数人之一(或也许是唯一的人)。

确实安排了三类实验。准备了一组测试以获得爆炸,光学和核效应和特性的测量值。 Robert R. Wilson,Bruno Rossi,Kenneth Greisen,Ernest W. Titterton和其他人正在准备的另一套装置,用于更详细地研究内爆过程并检查雷管,如果内爆应该是不完美的。爆炸镜头同时爆炸的测量是我最不喜欢的实验,因为这意味着测试炸弹比最终的“生产”炸弹更复杂。单位,并增加了闪电或其他任何因素引起的不规则爆炸的可能性。

第三类是对拟议的爆炸以及监测任何地方未来的大气核爆炸具有重要意义的实验。赫伯特·安德森(Herbert L. Anderson)已经解决了。

"为什么不行,"我争辩说,使用放射化学方法测量效率?当炸弹爆炸时,反应产生的裂变产物以及未燃烧的p将沉积在地面上。比较每种燃料的特征辐射,并了解裂变产物的支化比,将直接得出燃烧的p的分数。 ...我的建议被接受,我立即着手进行研究。 [...]后来,我们的实验原理成为使用空气样本而非地面样本进行核爆炸远程探测方法的基础。

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炸弹的core芯已被一支守卫的大篷车放下。我记得菲尔·莫里森(Phil Morrison)和我们一起骑到了现场。他随身携带发起人。它是含有铍的铍的球形壳,内爆时将其混合以产生触发中子。除了真正的启动器之外,还有一个大小相同的模拟启动器,用于模拟汇编程序。莫里森给我们带来了轻微的手动游戏版本,“带壳豌豆”,他会通过将真实的球与模拟的启动器交换来使我们感到困惑。对于一个不了解这个秘密的人来说,这是一个有点可怕的游戏,因为我们都意识到,很大程度上取决于确定在炸弹组件中使用了正确的启动器。当然,秘密在于,包含po的真实球实际上很热,因为α粒子的高发射率及其相关的能量释放。另一方面,模拟设备的触感非常酷。

最终,是时候将with核及其引发剂从我们在一所废弃农舍中的临时组装地点运送到火塔。将正确的起爆器安全地堆放在岩心内部,并将岩心安装在圆柱形的铀塞中,我们小心翼翼地驶向塔底。在中心,在100英尺高的塔下,我们发现了一个帐篷,里面装有部分组装的内爆装置。它是一个五英尺直径的球体,由爆炸状的扇形部分组成,这些扇形的形状像西瓜塞,都指向中心。

测试前的星期五,我们将同轴电缆钩入了塔顶的炸弹中。我们在确保通向西方半英里的沙坑中的设备的电缆的连续性方面遇到了通常的困难。经过100英尺高的塔楼的几次旅行之后,我们终于准备好出发了。然后,周六早上,一项新的检查显示塔和掩体之间的同轴电缆电路将打开。结果发现,与此同时,铺设电缆的沟渠被推土机填满了。不幸的是,电缆没有足够的松弛,并且泥土的覆盖使电缆承受了太大的张力。

我们在1945年7月14日星期六度过了一个炙热的沙漠阳光,在沙子中挖掘,在半英里的电缆中发现了故障,并进行了纠正。到了夜幕降临时,一切都恢复了原样,所有电路都在工作。

炸弹现在在塔上,大本营正在膨胀,因此许多在洛斯阿拉莫斯努力工作并有权见证测试的人必须前往距零点约20英里的Compagna Hills地点。大卫·道(David Dow)负责该站点,并设有一台短波收音机,以地面到B29通讯的频率收听最终倒计时……该频率与任何许可电台的频率都不同。不幸的是,安全性给我们分配了美国之音的频率。我们为FM广播分配了德克萨斯州圣安东尼奥铁路货场的频率,该广播电台已为几个警卫站,大本营以及许多吉普车和汽车配备了本地通讯设备。尽管距离很远,但我们可以听到他们按数量移动货车,并认为他们可以听到我们的声音。索科罗机场也听了。

我几乎整天都在测试区。回到基地,我很高兴听到有关引爆大气层可能性的讨论。这种可能性已经在洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)进行了讨论,并被汉斯·贝特(Hans Bethe)和其他人对所有可能性的深入研究消除。在士兵不了解核物理和贝塞斯研究的结果之前,把这个问题作为一个桌子和营房的话题来讨论是不明智的。

星期天晚上,出乎意料的是,当贝恩布里奇和另外两个人在我下面的地上时,我坐在炸弹塔的半路上。由于天气恶劣,原定于周日晚上进行的测试不得不推迟,格罗夫斯将军坚持认为,炸弹有遭到破坏的危险,因为已撤出了军事警卫以确保其安全。所以我们小组去看了看,我们的宪兵司令员抓住冲锋枪,贝恩布里奇在电话上控制掩体,我偶尔用探照灯扫荡农村。

安全是一个严重的问题,无论是我们本国人民以及周边地区和一般地区的人民的安全。我们不知道爆炸会发生多大或发生的后果,我们不得不猜测所有可能的可能性,并竭尽所能,以确保每个人都得到了适当的照顾。

对于我们自己的人员,我们毫不怀疑,但从塔楼现场挖出约五英里的控制装置将为将要驻扎的小组和设备提供足够的保护。我们还确信,除了可能对视力造成伤害之外,在大约10英里远的大本营进行户外活动是安全的。如果所有暴露的人都按照我们规定的程序进行操作,除非通过吸烟眼镜,否则不要看着预期的火球,因此,我们认为这不是太大的危害。后来通过的要求是,在大本营的观察者的头要放下,远离爆炸,脸朝地面,同时用双手遮住眼睛,这是一个额外的预防措施。人们认为这是可取的,以防万一爆炸力比我们预期的要大得多。 [...]

就像“曼哈顿计划”中的太多事情一样,我们正在与人类经验领域之外的未知事物打交道,我们只需要尝试想象可能发生的一切。

7月15日,三位一体测验的一切都准备就绪。那天晚上,巨大的雷阵雨落在沙漠上。我已经退休了,但是我的注意力被令人难以置信的噪音吸引了,

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