Физики развенчали страшную сцену в "Оппенгеймере": как на самом деле работает атомная бомба

Спойлер для тех, кто не смотрел "Оппенгеймер": первая в мире атомная бомба взрывается примерно на второй трети фильма. Непосредственно перед этим один из физиков, смеясь, делает ставки на то, сожжет ли она всю атмосферу, на что главный герой отвечает – шансы близки к нулю.

Откуда вообще возникла эта фраза? Благодаря взглядам физика-ядерщика и лауреата Пулитцеровской премии, пишет Inverse.

Как работают атомные бомбы

Когда атом урана-235 поглощает лишний нейтрон, он становится нестабильным и в конце концов распадается. При этом высвобождается энергия, которая держала его вместе – с двумя или тремя блуждающими нейтронами.

Если эти нейтроны также ударят по соседним атомам урана-235, и если в одном месте достаточно урана при соответствующих условиях, вы получите цепную реакцию, которая высвободит действительно ужасное, разрушительное для города количество энергии.

В то время, когда Манхэттенский проект пытался выяснить, как расщепить достаточное количество атомов урана за один раз, чтобы сделать бомбу, физик Эдвард Теллер работал над параллельным проектом: водородной бомбой. Она должна была использовать маленькую атомную бомбу, чтобы запустить ядерный синтез в куче дейтерия (изотопа водорода).

Это та же реакция, которая питает Солнце, но в миниатюре. Пройдет еще десятилетие, прежде чем первая водородная бомба станет унылой реальностью, но в 1942 году Теллер пока еще думал о том, как ее создать.

И это заставило его на время обеспокоиться о подрыве всей атмосферы. Это был тот же принцип: работающая на ядерном расщеплении бомба может создать достаточно тепла и давления, чтобы запустить еще более разрушительный ядерный синтез.

Теллер задавался вопросом, может ли тепла и мощности бомбы достаточно, чтобы запустить другой вид цепной реакции, в которой атомы азота в атмосфере слились бы воедино. Как позже упоминал физик Манхэттенского проекта Ганс Бете, Теллер задал этот вопрос на встрече проекта в 1942 году.

"В воздухе есть азот, и вы можете провести ядерную реакцию, в которой два ядра азота сталкиваются и превращаются в кислород плюс углерод, и в этом процессе высвобождается много энергии. Не может ли этого произойти?" – спросил Теллер.

Считали – вручную – и нашелся ответ

"Никогда не было никакой возможности вызвать термоядерную цепную реакцию в атмосфере, – писал Бете в "Бюллетене ученых-атомщиков" в 1975 году.

"Воспламенение – это не вопрос вероятности, он просто невозможен", – утверждал ученый.

Атомы в атмосфере Земли недостаточно плотно упакованы, чтобы реакция термоядерного синтеза могла произойти. Ядерный синтез происходит в ядрах звезд благодаря буквально астрономическим величинам давления, а в атмосфере Земли это невозможно. Атомная бомба может сжать небольшое количество дейтерия в замкнутом пространстве, достаточное для того чтобы запустить термоядерный синтез, но в атмосфере Земли все это довольно быстро сгорит.

"Он не учел некоторые важные вещи, например, сколько топлива нужно не только нагреть, но и сжать", – рассказывает Ричард Родс, автор книги "Создание атомной бомбы".

Утром 16 июля 1945 года Оппенгеймер и компания ждали, пока утихнет ночной шторм. Все знали, что мир не уничтожится одним взрывом. Ферми, как сообщается, принимал ставки на эту тему, в большинстве своем, чтобы упустить время, но расчеты Бете решили вопрос задолго до этого. Ядерный конец света был близок к тому, чтобы стать реальной возможностью, но он не превратит все небо в огненный шар от одной бомбы.

"Близкие к нулю" шансы, вероятно, происходят от слов физика Мангеттенского проекта Артура Комптона, который сказал в интервью 1959 года о возможности такого развития событий на уровне "чуть меньше одного до трех миллионов".

В 1975 году Бете отрицал, что вероятность поджога атмосферы была меньше одного до трех миллионов, но эта идея уже успела закрепиться в общественном воображении.

Ранее OBOZ.UA писал, что для фанатов "Оппенгеймера" появилась подробная инструкция по созданию ядерной бомбы.

Только проверенная информация у нас в Telegram-канале OBOZ.UA и Viber. Не ведитесь на фейки!