Ангилал

Сайтын талаар ярилцъя Уншигчдын санал бодол

Стадионд байгуулсан атомын түүдэгУншсан1,703

Атомын цөмд их хэмжээний эрчим хүч байдаг гэдэг нь олон эрдэмтний хувьд тодорхой байсан боловч үүнийг яаж гаргаж авах вэ, яаж, ашиглах вэ гэдэг нь нууц хэвээрээ байлаа.

Дэлхийн II дайны үед Манхаттан төлөвлөгөөгөөр хөгжүүлж үйлдвэрлэсэн бөмбөг атомын эрин үеийг авчирч түүхийг тэр дотроо дайны, олон улсын харилцааны, эдийн засгийн түүхийг орвонгоор нь өөрчилсөн юм.  Түүнээс хойш эдийн засгийн түүх талаасаа  бол атомын эрчим хүчийг бид энх тайвны зорилгоор ашиглаж түүний дотор анхны атомын цахилгаан станцыг зохион бүтээв. 

 (Зургийн тайлбар: Чикагогийн түүдгийн загвар
Fotу: Science  Society Picture Library /  Getty Images Hungary)

 

Атомыг энх тайвны зорилгоор нээхэд  Чикаго хотын хөл бөмбөгийн стадион, унгарын хэдэн эрдэмтэн,  тэгээд нэг  түүдэг  их хувь нэмэр оруулсан юм.  Атомын реактор  байгуулахад  юуны өмнө түүнд шаардлагатай шинжлэх ухааны нээлтүүд,  онолын мэдлэг  нэн их хэрэгтэй байсан. Дайны өмнөх үед радио идэвхит чанар бол шинэ нээлтэд тооцогддог байлаа. Атомын цөмд их хэмжээний эрчим хүч  байдаг гэдэг нь олон эрдэмтний хувьд тодорхой байсан боловч үүнийг яаж гаргаж авах вэ, яаж, ашиглах вэ гэдэг нь нууц хэвээрээ байлаа.  1938 оны сүүлчээр германы эрдэмтэн Фриц Хан, Отто Страссман нар нэг атомыг нейтроноор бөмбөгдөхөд  цөм нь задрах ба үүний явцад асар их хэмжээний эрчим хүч ялгарна гэдгийг туршилтаар батлажээ. Энэ туршилтаар тэд шинжлэх ухааны ертөнцийг ихэд доргиожээ.

Ингээд цөмийн эрчим хүчийг ашиглахад гинжин урвалыг нээж батлах шаардлагатай болсон. Энэ явцад нэг чөлөөтэй байгаа нейтрон нэг атомыг задлах ба үүгээр 2-3  нейтрон чөлөөлөгдөж  шинэ атомуудыг задлах гэх мэтээр цааш үргэлжилнэ. Үүгээр асар их хэмжээний эрчим хүч ялгарна. Унгар гаралтай Силард Лео болон канадын фичикч Уалтер Зинн нар хамтран хийсэн туршилтаар дээрхи үйл явцыг баталсан нь гинжин урвалыг хэрэгжүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн юм.

(Зургийн тайлбар: Силард Лео
Fotу: U.S. Department of Energy Historian's Office)

Ингэж атомын цөмийн эрчим хүчийг энх тайвны зорилгод эсвэл дайны зорилгод ашиглах онолын суурь ар тал нь бий болсон юм. АНУ-д амьдарч байсан эрдэмтэд онолоор нэг атомын бөмбөгийг угсарч чадаж байсан ба атомын цөм дотор нуугдаж байгаа эрчим хүчний хэмжээг мэдэж байсан учраас нацист герман улс бусдаас түрүүлж атомын бөмбөг хийж ашиглаж магадгүй гэдгээс  айж байлаа.  Силард Лео Германчуудаас өмнө ийм зэвсэгтэй болох  хэрэгтэй гэсэн байр суурьтай байлаа.   Энэ эрдэмтэн АНУ-ын ерөнхийлөгч Франклин Д. Рузвэльт-д  захиа бичсэн. 1939 оны 9 дүгээр сарын 2-нд мөн бас унгар гаралтай Тэллэр Еде-тэй (сүүлд тэр “устөрөгчийн бөмбөгний эцэг” гэгдэх болсон) цуг Алберт Эйнштейнтэй очиж уулзан нөгөө захиагаа түүнд үзүүлж  түүгээр гарын үсэг зуруулахыг хүссэн. Энэ захидлын гол нь энэ зэвсэг одоогоор мэдэгдээгүй байгаа үр нөлөөтэй байж болох учир атомын бөмбөгний шинжилгээ судалгааг дэмжинэ үү гэдгийг Рузвэльт-д  уриалж  анхааруулсан утгатай байв. 

Тэд мөн түүнчлэн Герман улс саяхан эзэлж авсан Чехославкаас  уран экспортлохыг зогсоосон тул энэ чиглэлээр шинжилгээ судалгаа хийдэг байж магадгүй юм гэдэгт Рузвэльтын анхаарлыг  хандуулжээ. Эйнштейн энэ захидалд гарын үсэг зурахдаа “Хүн зөвхөн шууд бусаар –нарны гэрлийн хэлбэрээр –атомын цөмийн эрчим хүчийг ашиглаад зогсохгүй хүн өөрөө энэ дэлхий дээр анх удаа үүнийг үйлдвэрлэх юм байна” гэж хэлсэн.  Энэ захидлыг Силард шуудангаар илгээгүй харин Рузвэльтын эдийн засгийн албан бус зөвлөх байсан Wall Street-ийн худалдаачин Александр Сачстаар явуулсан. Энэ баримт бичгийг ерөнхийлөгч Польш улс эзлэгдсэний дараахан дайн дэгдсэн өдөр 1939 оны 10 дугаар сарын 3-ны өдөр хүлээн авсан.   

Рузвэльт хэдийгээр атом физикээс хөндий хол байсан хэдий ч түүний ач холбогдлыг ойлгосон  тул түүний тушаалаар Ураны Хороог байгуулж түүнд  Энрико Ферми, Силард Лео, Уигнер Енү нарыг урьж оролцуулжээ. Энэ хорооны эхний тайланд туршилтуудыг нэн даруй эхлэхийн тулд 4 тонн графит, 50 тонн уран-оксид шаардлагатай гэдгийг хэлсэн. Ингээд эхний 6000 долларын дэмжлэгийг авч энэ төсөл хэрэгжиж эхэлсэн.

 (Зургийн тайлбар: Манхаттан төлөвлөгөөнд оролцогсод
Fotу: atomicheritage.org / U.S. Department of Energy Historian's Office)

Энэ байгуулагдсан хороонд унгар болон италийн эрдэмтэд гишүүнээр оролцож болохгүй байсан учир нь эдгээр эрдэмтэд нь тэнхлэгийн гүрнүүд (Дэлхийн II дайнд Германы холбоотон гүрнүүд) эсвэл түүний холбоотон улсуудын иргэд байсан боловч энэ судалгаа шинжилгээний үр дүнд сүүлд нь энэ эрдэмтэд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн юм.  1941 оны 12 дугаар сарын 7-нд АНУ-ын Сувдан боомтод Япон цохилт өгсөнөөр АНУ дайнд татагдан орсон. Ийм учраас АНУ атомын бөмбөгтэй болохоор хүчин чармайлтаа нэмэгдүүлсэн байна. Ингээд Манхаттаны төлөвлөгөөг эхлүүлж үүний нууцыг чандлан хамгаалж байлаа.
Дээр дурьдсан графит нь энд нөхөгдөшгүй хэрэгтэй чухал зүйл болсон, учир нь энэ нь хяналттай гинжин урвалыг явуулахад маш сайн хурд сааруулагч болж байсан учраас үүрэг нь нөхөж боломгүй байлаа. Ураны атомын 235 тоот нейтроны изотоп нь цөмийн задралын явцад хурдассан нейтрон болж ялгардаг байна. Энэ хурдассан нейтронууд нь ураны шинэ атомуудыг задалж чаддаггүй учраас тэдгээрийн хурдыг сааруулах хэрэгтэй болдог. Графит нь тохирсон цэвэршилттэй болсон үедээ нейтроны хурдыг сааруулахад маш тохиромжтой болдог. Ингэж хурдыг нь сааруулсан нейтрон ураны өөр атомуудыг задлах чадвартай болсон байдаг. Энэ бүхэн нь эрдэмтэдийн толгой дотор бүрэн бүтнээрээ сайн ажиллах боловч цөмийн ийм задралыг практикт  хэрэгжүүлэх хэрэгтэй болсон. Ийм учраас бий болгосон гинжин урвалыг тогтвортой, залж чиглүүлсэн түвшинд барьж байх нэг реакторыг барьж байгуулах хэрэгтэй болсон.

 (Зургийн тайлбар: Түүдгээр хийсэн туршилтын дарга Нобелийн шагналт Италийн эрдэмтэн Энрико Ферми
Fotу: Keystone / Getty Images Hungary)

Реактор барихад Ферми эхлээд нүүрсний тоос ураны холимогийг санал болгосон боловч Силард Леогийн 1939 онд тоймлож гаргасан байсан графитан хурд сааруулагчтай, нэгэн жигд бус холимог бүтэцтэй реактор тохирох юм байна гэдгийг харсан. Энэ аргын гол нь брус эсвэл сумны хэлбэртэй графитыг тохирох хэмжээний уранаар хучиж түүдэг маягаар өрж  байрлуулна. Үүний гол нь бүтцэд байгаа юм. Уранаас гарч ирэх нейтронууд графит хурд сааруулагч (хашлагатай сав) дотор  хурд нь саарч уранлуу буцаж очихдоо шинэ атомуудыг задалж гинжин урвалыг явуулах юм. Үүнийг хийх өөр чухал хүчин зүйл нь тодорхой эгзэгтэй жингээс дээш тохирохоор барьж байгуулах нь явдал юм. Ингэхгүй бол энэ гинжин урвал тасралтгүй явагдахад буцаж ирэх нейтрон хүрэлцэхгүй байж болох юм.   Энд маш өндөр цэвэршилтэй графит шаардлагатай юм. Хэрэв бохирдсон графит хэрэглэх юм бол дотор нь байгаа өөр материалууд (реакторын хорнууд) нейтронуудыг хялбарханаар шингээж авч болох юм. Ингэвэл нейтронууд уранлуу буцаж очиж чадахгүй болж гинжин урвал тасарна. Энэ үед германчууд графиттаар үүнтэй төстэй туршилтуудыг явуулсан боловч  судалгаа шинжилгээний үр дүн нь графит нь тохирох хурд сааруулагч биш гэж гарсан. Тэд тохирохгүй цэвэршилттэй материалыг ашигласан байж магадгүй юм. Ингээд германчууд графит хэрэглэхээ больж түүнээс хойш хүнд усыг хэрэглэх болсон. Энд их хэмжээний хүнд ус шаардлагатай ба хүнд усыг гаргаж авахад үйлдвэрлэлийн нилээд том багтаамж хэрэгтэй зэргээс болж нацийхны атомын судалгаа шинжилгээ нилээд сунжирсан юм.

Анхны реакторыг барьж байгуулах ажил 1942 оны эхээр Чикаго-д эхэлжээ.  Энэ байгууламжийг Чикаго хотын Их сургуулийн хөл бөмбөгийн стадионы доорь барьжээ. Энэ ажлын дарга нь Энрико Ферми байсан ба түүдгийг Уалтер Зинн өрсөн юм. Энэ байгууламжийг  6 тонн уран 315 тонн графит ашиглан 1942 оны 12 дугаар сарын 2-нд дуусгажээ.

(Зургийн тайлбар: Түүдэг барих ажлын явц
Fotу: Atomicarchives.com)

Энэ реактор дотор кадми брусуудыг хэрэглэжээ. Учир нь энэ материал чөлөөт нейтронуудыг маш сайн шингээж авдаг байна.

 

(Зургийн тайлбар: Энэ туршилтад оролцсон

Уигнэр Енүгийн худалдан авсан 

Chianti-гийн шил

Оролцогчид дээр нь гарын үсгээ зуржээ.

Fotу: U.S. Department of Energy Historian's Office)

Эдгээр брусуудыг татах болон буцааж түлхэх байдлаар цөмийн задралын хэмжээг тохируулж байсан. Аюулгүй байдлын шалтгаанаар энэ байгууламжийн оройд өөр нэг кадми брусыг уясан байсан. Хэрэв гинжин урвал залж чиглүүлэх боломжгүй болвол тэр бэхэлсэн уяаг огтолж тэр брус реакторт унаж гинжин урвалыг зогсоох  юм.  Мөн бас аюулгүй байдлыг хангах зорилгоор түүдгийн оройд дарстай усаар дүүрэн хувингуудыг тавьдаг байсан. Туршилт хүлээж байгаагүй үр дүнд хүрэх юм бол эдгээр хувингуудыг реакторруу юүлж цөмийн задралыг багасгаж болно. Үдээш хойш 3 цаг 30 минутын алдад Фермигийн заавраар кадми брусуудыг аажмаар татаж гаргаж эхэлсэн. Ойролцоогоор 30 минутын туршид түүхэнд анх удаа үргэлжилсэн, зааж чиглүүлсэн гинжин урвалыг өрнүүлж явуулж чадсан нь нэг шинэ цаг үеийн эхлэлийг тавьсан юм. Үүний дараа Фермийгийн дохисоноор туршилт дуусчээ.

Дайны явцад Манхаттаны төлөвлөгөөний хүрээнд энэ түүдэг ажилаж байсан. Учир нь тэр атомын бөмбөгт зориулан плутони-г үйлдвэрлэж байсан юм. Ингээд Чикаго-гийн 1 тоот түүдэг (Chicago pile -1) гэж нэрлэсэн энэ реактор түүхийн анхны зохион бүтээсэн атомын реактор юм. Үүгээр цөмийн эрчим хүчийг ашиглах цонхыг хүн төрөлхтөнд нээж өгсөн юм.

Унгар хэлнээс орчуулсан Урианхан овогт Лувсангийн Пүрэвхүү

Сэтгэгдэл 0ЭнгийнХэвтээБосооСэтгэгдэл бичих-Aa+
Санамсаргүй нийтлэл [ Энд дарна уу ]