Küçük çoçuk -Little Boy

Küçük çoçuk
küçük çocuk.jpg
Savaş sonrası bir Little Boy modeli
Tip Nükleer silah
Anavatan Amerika Birleşik Devletleri
Üretim geçmişi
tasarımcı Los Alamos Laboratuvarı
Üretici firma
  • Donanma Silah Fabrikası ,
    Washington, DC
  • Donanma Mühimmat Fabrikası,
    Merkez Hattı, Michigan
  • Uzman Takım ve Kalıp Şirketi,
    Detroit, Michigan
Üretilmiş 1945–1947
Hayır  . 33
Özellikler
Yığın 9.700 pound (4.400 kg)
Uzunluk 10 fit (3,0 m)
Çap 28 inç (71 cm)

dolgu Yüksek oranda zenginleştirilmiş uranyum
Dolum ağırlığı 64 kg
Patlama verimi 15 kiloton TNT (63 TJ)

" Küçük Çocuk ", İkinci Dünya Savaşı sırasında 6 Ağustos 1945'te Japonya'nın Hiroşima kentine atılan atom bombasının kod adıydı . Savaşta kullanılan ilk nükleer silahtı. Bomba, Birleşik Devletler Ordusu Hava Kuvvetleri'nin 509. Kompozit Grubu komutanı Albay Paul W. Tibbets, Jr. ve Kaptan Robert A. Lewis tarafından yönetilen Boeing B-29 Superfortress Enola Gay tarafından atıldı . Yaklaşık 15 kiloton TNT (63 TJ) enerji ile patladı ve şehir genelinde yaygın ölüm ve yıkıma neden oldu. Hiroşima bombalaması Trinity nükleer testinden sonra tarihteki ikinci insan yapımı nükleer patlamaydı .

Little Boy , İkinci Dünya Savaşı sırasında Manhattan Projesi'nin Los Alamos Laboratuvarı'ndaki Teğmen Komutan Francis Birch'ün grubu tarafından, başarısız olan Thin Man nükleer bombalarının yeniden işlenmesiyle geliştirildi. İnce Adam gibi, silah tipi bir fisyon silahıydı , ancak patlayıcı gücünü uranyum -235'in nükleer fisyonundan alırken, Thin Man plütonyum-239 fisyonuna dayanıyordu . Fisyon, nitroselüloz itici toz yükü vasıtasıyla aynı malzemeden katı bir silindirin ("hedef") üzerine içi boş bir silindirin ("mermi") ateşlenmesiyle gerçekleştirildi. 64 kg (141 lb) yüksek oranda zenginleştirilmiş uranyum içeriyordu , ancak bir kilogramdan daha azı nükleer fisyona maruz kaldı. Bileşenleri üç farklı tesiste üretildi, böylece hiç kimse tasarımın tamamının bir kopyasına sahip olmayacaktı.

Savaş bittikten sonra, verimsiz Küçük Çocuk tasarımına bir daha ihtiyaç duyulması beklenmiyordu ve birçok plan ve diyagram imha edildi. Bununla birlikte, 1946'nın ortalarında, Hanford Bölgesi reaktörleri, nötron radyasyonunun neden olduğu bir katıdaki atomların yer değiştirmesi olan Wigner etkisinden kötü şekilde acı çekmeye başladı ve plütonyum azaldı, bu nedenle Sandia Üssü'nde altı Küçük Çocuk grubu üretildi . Donanma Mühimmat Bürosu 1947'de Midway sınıfı uçak gemilerinden fırlatılabilecek Lockheed P2V Neptune nükleer saldırı uçakları tarafından kullanılmak üzere 25 Little Boy meclisi daha inşa etti . Tüm Little Boy birimleri Ocak 1951'in sonunda hizmetten çekildi.

adlandırma

Fizikçi Robert Serber , II. Dünya Savaşı sırasında ilk iki atom bombası tasarımını şekillerine göre adlandırdı: İnce Adam ve Şişman Adam . "İnce Adam" uzun, ince bir cihazdı ve adı Dashiell Hammett'in dedektif romanından ve İnce Adam hakkındaki film dizisinden geldi . "Şişman Adam" yuvarlak ve şişmandı, bu yüzden adını Hammett'in 1930 tarihli romanı The Maltese Falcon'daki ve 1941 film versiyonunda Sydney Greenstreet'in canlandırdığı kasper Gutman'dan almıştır . Little Boy, tasarımına dayandığı için başkaları tarafından Thin Man'e bir gönderme olarak adlandırıldı.

Gelişim

Uranyum-235'in bölünebilir olduğu bilindiğinden, bomba geliştirme yaklaşımında izlenen ilk malzemeydi. Geliştirilen ilk tasarım (ve savaş için kullanılan ilk tasarım) olarak, bazen Mark I olarak bilinir. Çalışmanın büyük çoğunluğu , silah için gerekli olan uranyumun izotop zenginleştirmesi biçiminde geldi, çünkü uranyum- 235, 140 doğal uranyumun sadece 1 kısmını oluşturur . Zenginleştirme, Y-12 olarak bilinen elektromanyetik ayırma tesisinin Mart 1944'te tam olarak faaliyete geçtiği Tennessee, Oak Ridge'de gerçekleştirildi. Yüksek oranda zenginleştirilmiş uranyumun ilk sevkiyatları Haziran 1944'te Los Alamos Laboratuvarı'na gönderildi.

Bombanın üretimi için gerekli olan uranyumun çoğu, Belçika Kongo'daki Shinkolobwe madeninden geldi ve Yüksek Katanga Madencilik Birliği CEO'su Edgar Sengier'in öngörüsü sayesinde, yaklaşık 1.200 kısa ton (1.100  ton) vardı. t ) uranyum cevherinin 1940 yılında Staten Island , New York'taki bir depoya nakledildi . 1944 ve 1945'te Alsos Misyonu tarafından ele geçirilen uranyum cevheri ve uranyum oksite ek olarak 1.200 kısa ton (1.100 ton) en az bir kısmı Oak Ridge, Almanya'nın Mayıs 1945'te teslim olmasından sonra Japonya'ya bağlı Alman denizaltısı  U-234'te yakalanan 1.232 pound (559 kg) uranyum oksit gibi .

Alberta Projesi'nin bir parçası olarak , Komutan A. Francis Birch (solda) bombayı kurarken fizikçi Norman Ramsey izliyor. Bu, bombanın içinin görülebildiği ender fotoğraflardan biri.

Little Boy, önceki silah tipi fisyon silah tasarımı olan Thin Man'in basitleştirilmiş haliydi. 17 fit (5,2 m) uzunluğundaki İnce Adam, plütonyum kullanmak üzere tasarlandı, bu nedenle zenginleştirilmiş uranyum kullanma kapasitesinden de fazlasıydı. İnce Adam tasarımı, Emilio G. Segrè ve onun P-5 Grubu tarafından Los Alamos'ta Oak Ridge'den yeni reaktör tarafından üretilen plütonyum üzerinde yapılan deneylerden sonra terk edildi ve Hanford sahasında plütonyum-240 izotopu şeklinde safsızlıklar içerdiği gösterildi. . Bu, orijinal ölçümlerin yapıldığı siklotron tarafından üretilen plütonyumdan çok daha yüksek bir kendiliğinden fisyon hızına ve radyoaktiviteye sahiptir ve reaktörde yetiştirilmiş plütonyuma dahil edilmesi (gerekli miktarlardan dolayı bomba yapımı için gerekli) kaçınılmaz görünüyordu. Bu, plütonyumun arka plandaki fisyon hızının o kadar yüksek olduğu anlamına geliyordu ki, kritik bir kütlenin ilk oluşumunda plütonyumun önceden patlaması ve kendisini parçalaması büyük olasılıkla olacaktı.

Temmuz 1944'te, Los Alamos'taki neredeyse tüm araştırmalar, patlama tipi plütonyum silahına yönlendirildi. Uranyum tabancası tipi silahın genel sorumluluğu Kaptan William S. Parsons'ın Mühimmat (O) Bölümüne verildi. Los Alamos'taki tüm tasarım, geliştirme ve teknik işler, Binbaşı Francis Birch'ün grubu altında birleştirildi. Plütonyum patlama tipi nükleer silahın ve plütonyum silah tipi fisyon silahının aksine , uranyum silah tipi silah, tasarımı önemsiz değilse de basitti. Konsept, bir plütonyum bombası geliştirilmemesi durumunda silah ilkesini kullanmak hala mümkün olacak şekilde takip edildi. Silah tipi tasarım bundan böyle sadece zenginleştirilmiş uranyum ile çalışmak zorundaydı ve bu, İnce Adam tasarımının büyük ölçüde basitleştirilmesine izin verdi. Yüksek hızlı bir silah artık gerekli değildi ve daha basit bir silah ikame edilebilirdi. Basitleştirilmiş silah, bir B-29 bomba bölmesine sığacak kadar kısaydı.

Tasarım spesifikasyonları Şubat 1945'te tamamlandı ve bileşenlerin inşası için sözleşmelere izin verildi. Tasarımın tamamının bir kopyasına kimsenin sahip olmaması için üç farklı bitki kullanıldı. Silah ve kama, Washington DC'deki Donanma Silah Fabrikası tarafından yapıldı; Center Line, Michigan'daki Naval Ordnance Plant tarafından hedef vaka ve diğer bazı bileşenler ; ve Detroit, Michigan'daki Expert Tool and Die Company'nin kuyruk kaplaması ve montaj braketleri . Bomba, uranyum yükü hariç, Mayıs 1945'in başında hazırdı. Manhattan Bölge Mühendisi Kenneth Nichols , 1 Mayıs 1945'te uranyumu "1 Ağustos'tan önce bir silah ve Aralık ayında bir ara ikinci bir silah için" zenginleştirmesini bekliyordu. ikinci silah silah tipi olacaktır; zenginleştirilmiş uranyum için bir patlama bombası tasarlamak düşünüldü ve bu üretim hızını artıracaktı. Zenginleştirilmiş uranyum mermisi 15 Haziran'da, hedef ise 24 Temmuz'da tamamlandı. Hedef ve bomba ön tertibatları (kısmen bölünebilir bileşenler olmadan monte edilmiş bombalar) Hunters Point Donanma Tersanesi , California'dan 16 Temmuz'da ağır kruvazör USS  Indianapolis'te 26 Temmuz'da varış yaptı. Hedef ekler, ardından 30 Temmuz'da havalanır.

Tüm bileşenleri test edilmiş olmasına rağmen, Little Boy Hiroşima'ya düşürülmeden önce silah tipi bir nükleer silahın tam testi yapılmadı . Bir nükleer silah konseptinin tek test patlaması , bölünebilir materyali olarak plütonyum kullanan iç patlama tipi bir cihazdı ve 16 Temmuz 1945'te Trinity nükleer testinde gerçekleşti . Little Boy tipi bir cihazı test etmemenin birkaç nedeni vardı. Öncelikle, Hanford Bölgesi reaktörleri tarafından üretilebilmesi beklenen nispeten büyük miktarda plütonyumla karşılaştırıldığında, zenginleştirilmiş uranyum çok azdı . Ek olarak, silah tasarımı o kadar basitti ki, sadece silah tipi düzenek ile laboratuvar testleri yapılması gerekli görüldü. Biçimlendirilmiş patlayıcı yüklerin karmaşık koordinasyonunu gerektiren iç patlama tasarımının aksine, silah tipi tasarımın işe yarayacağı neredeyse kesin olarak kabul edildi.

Little Boy çeşitli güvenlik mekanizmalarını dahil etse de, kazara bir patlama yine de mümkündü. Örneğin, cihazı taşıyan bombardıman uçağı çarparsa, içi boş "mermi" "hedef" silindire doğru sürülebilir, bombayı patlatabilir veya en azından büyük miktarda radyasyon yayabilir; testler bunun yerçekimi kuvvetinin 500 katı kadar olası olmayan bir darbe gerektireceğini gösterdi. Bir başka endişe de, bir çarpışma ve yangının patlayıcıları tetikleyebileceğiydi. Suya daldırılırsa, uranyum bileşenleri bir patlamaya neden olmayacak, ancak radyoaktif kirlilik yayacak olan bir nötron düzenleyici etkisine maruz kaldı . Bu nedenle pilotlara deniz yerine karada çarpmaları tavsiye edildi.

Tasarım

"Silah" montaj yöntemi. İçi boş uranyum mermisi hedef silindire sürüldüğünde nükleer bir patlama meydana geldi.
Kovanları açık iki Little Boy tipi bomba.

Küçük Çocuk 120 inç (300 cm) uzunluğunda, 28 inç (71 cm) çapındaydı ve yaklaşık 4.700 pound (4.400 kg) ağırlığındaydı. Tasarım, içi boş bir kritik altı zenginleştirilmiş uranyum kütlesini ve katı bir hedef silindiri birlikte süper kritik bir kütleye patlayıcı bir şekilde zorlamak için silah yöntemini kullandı ve bir nükleer zincir reaksiyonu başlattı . Bu, dört silindirik ipek kordit tozu torbası aracılığıyla bir parça uranyum diğerinin üzerine püskürtülerek gerçekleştirildi . Bu, yaygın olarak kullanılan, yüzde 65 nitroselüloz , yüzde 30 nitrogliserin , yüzde 3 petrol jölesi ve yüzde 2 karbamit karışımından oluşan ve boru şekilli granüllere ekstrüde edilen dumansız bir itici gazdı . Bu, ona yüksek bir yüzey alanı ve hızlı bir yanma alanı verdi ve inç kare başına (280.000 kPa) 40.000 pound'a kadar basınçlara ulaşabilirdi. Savaş zamanı Little Boy için Cordite Kanada'dan tedarik edildi; Savaş sonrası Little Boys için itici gaz Picatinny Arsenal'den elde edildi . Bomba 64 kg (141 lb) zenginleştirilmiş uranyum içeriyordu. Çoğu %89'a kadar zenginleştirildi, ancak bazıları ortalama %80 zenginleştirme için sadece %50 uranyum-235'ti. Bir kilogramdan daha az uranyum nükleer fisyona uğradı ve bu kütlenin sadece 0,7 g'ı (0,025 oz) çeşitli enerji biçimlerine, çoğunlukla kinetik enerjiye , aynı zamanda ısı ve radyasyona dönüştü .

Montaj detayları

Silahın içinde, uranyum-235 malzemesi silah ilkesine göre iki kısma ayrıldı: "mermi" ve "hedef". Mermi, toplam kütlenin %60'ı (38.5 kg (85 lb)) olan içi boş bir silindirdi. Merkezde 4 inç (100 mm) delik ve toplam uzunluğu 7 inç (180 mm) olan, her biri 6.25 inç (159 mm) çapında dokuz uranyum halkası yığınından oluşuyordu. 16,25 inç (413 mm) uzunluğunda ince duvarlı bir merminin ön ucu. Mermideki bu halkaların arkasındaki boşluğun geri kalanını çelik sırtlı bir tungsten karbür disk doldurdu. Ateşleme sırasında, mermi mermisi 72 inç (1.800 mm) uzunluğunda, 6.5 inç (170 mm) düz delikli silah namlusu boyunca 42 inç (1.100 mm) itildi. "Ek" parçası, 1 inç (25 mm) eksenel deliğe sahip 7 inç (180 mm) uzunluğunda 4 inç (100 mm) bir silindirdi. Salyangoz toplam bölünebilir kütlenin (25,6 kg veya 56 lb) %40'ını oluşturuyordu. Ek parça, 1 inçlik (25 mm) bir çubuk üzerine kaydırılan mermi halkalarından biraz daha kalın olan altı pul benzeri uranyum diskten oluşan bir yığındı. Bu çubuk daha sonra tungsten karbür kurcalama tıkacı, darbe emici örs ve burun tıkacı geri tahdidi boyunca ileriye doğru uzatıldı ve sonunda bomba muhafazasının önünden dışarı çıktı. Bu hedef tertibatın tamamı her iki uçtan kilit somunlarıyla sabitlenmiştir.

İçi boş ön mermi hedefe ulaştığında ve hedef parçanın üzerinden kaydığında, monte edilmiş süper kritik uranyum kütlesi, her iki malzemenin de birleşik kütlesi 2.300 kg olan tungsten karbür ve çelikten bir kurcalama ve nötron reflektörü ile tamamen çevrelenecektir ( 5,100 libre). Merminin tabanındaki nötron başlatıcıları , çarpma ile aktive edildi.

Küçük Çocuk İç Bileşenleri.png

Karşı sezgisel tasarım

1945'ten sonraki ilk elli yıl boyunca, Küçük Çocuk mekanizmasının yayınlanan her açıklaması ve çizimi, küçük, sağlam bir merminin daha büyük, sabit bir hedefin merkezine ateşlendiğini varsayıyordu. Bununla birlikte, kritik kitle değerlendirmeleri, Little Boy'da daha büyük, içi boş parçanın mermi olacağını belirledi. Birleştirilen bölünebilir çekirdek, ikiden fazla kritik uranyum-235 kütlesine sahipti. Bu, iki parçadan birinin birden fazla kritik kütleye sahip olmasını gerektirdi; daha büyük parça, şekil ve nötron yansıtan tungsten karbür kurcalama ile minimum temas yoluyla montajdan önce kritiklikten kaçındı.

Daha büyük parçanın ortasındaki bir delik, kütleyi dağıttı ve yüzey alanını artırdı, daha fazla fisyon nötronunun kaçmasına izin verdi, böylece erken bir zincir reaksiyonunu önledi. Ancak, bu daha büyük, içi boş parçanın kurcalama ile minimum temasa sahip olması için, mermi olmalıdır, çünkü patlamadan önce yalnızca merminin arka ucu kurcalama ile temas halindeydi. Tungsten karbürün geri kalanı, kritik altı kütle hedef silindirini (tasarımcılar tarafından "insert" olarak adlandırılır) bununla uç arasında hava boşluğu ile çevreledi. Bu düzenleme, maksimum miktarda bölünebilir malzemeyi bir tabanca tertibatı tasarımına yerleştirir.

Fünye sistemi

Ulusal Hava ve Uzay Müzesi'nin Steven F. Udvar-Hazy Merkezi'nde sergilenen Little Boy tipi atom bombası için kurma fişleri .

Ateşleme sistemi, en yıkıcı irtifada tetiklenecek şekilde tasarlandı, bu da hesaplamaların önerdiği 580 metre (1.900 ft) . Üç aşamalı bir kilitleme sistemi kullandı:

  • Bir zamanlayıcı, uçağın güvenliğini sağlamak için bombanın serbest bırakıldıktan sonra en az on beş saniye, öngörülen düşme süresinin dörtte biri kadar patlamamasını sağladı. Zamanlayıcı, bomba düşerken onu uçağa bağlayan elektrik prizleri gevşeyip, dahili 24 voltluk piline geçtiğinde ve zamanlayıcıyı başlattığında etkinleştirildi . 15 saniyenin sonunda bomba uçaktan 3.600 fit (1.100 m) uzakta olacaktı ve radar altimetrelerine güç verildi ve sorumluluk barometrik aşamaya geçti.
  • Barometrik aşamanın amacı , radar altimetre ateşleme komut devresinin etkinleştirilmesini patlama yüksekliğine yakın olana kadar geciktirmekti. Bir vakum odasını çevreleyen ince metalik bir zar (benzer bir tasarım bugün hala eski moda duvar barometrelerinde kullanılmaktadır) alçalma sırasında ortam hava basıncı arttıkça kademeli olarak deforme olur. Hava basıncı yerel koşullara göre değiştiğinden, barometrik fünye bombayı kesin ateşleme yüksekliğinde patlatacak kadar doğru kabul edilmedi. Bomba bu aşama için tasarım yüksekliğine ulaştığında (bildirildiğine göre 2.000 metre, 6.600 ft), zar bir devreyi kapatarak radar altimetrelerini harekete geçirdi. Barometrik aşama, harici radar sinyallerinin bombayı çok erken patlatabileceği endişesi nedeniyle eklendi.
  • Nihai irtifayı güvenilir bir şekilde tespit etmek için iki veya daha fazla yedekli radar altimetresi kullanıldı. Altimetreler doğru yüksekliği algıladığında, ateşleme anahtarı kapandı ve her biri 2 pound (0,9 kg) WM içeren dört ipek tozu torbasından oluşan yükü başlatan, kama tapasındaki üç BuOrd Mk15, Mod 1 Navy silah astarını ateşledi. oluklu tüp kordit . Bu, uranyum mermisini silah namlusunun karşı ucuna, nihai olarak saniyede 300 metre (980 ft/sn) namlu çıkış hızıyla fırlattı. Yaklaşık 10 milisaniye sonra zincirleme reaksiyon meydana geldi ve 1 mikrosaniyeden daha kısa sürdü. Kullanılan radar altimetreleri , normalde arkadan yaklaşan başka bir uçağın bir savaş pilotunu uyarmak için kullanılan "Archie" lakaplı ABD Ordusu Hava Kuvvetleri APS-13 kuyruk uyarı radarlarıydı .

provalar

Küçük Çocuk , Tinian adasındaki bomba çukurunda, Enola Gay'in bomba bölmesine yüklenmeden önce . Bomba bölmesi kapısının bir bölümü sağ üstte görülebilir.

Little Boy ön montajları L-1, L-2, L-3, L-4, L-5, L-6, L-7 ve L-11 olarak adlandırıldı. L-1, L-2, L-5 ve L-6, test damlalarında harcandı. İlk düşme testi 23 Temmuz 1945'te L-1 ile yapıldı. Daha sonra Big Stink olarak bilinen ve Albay Paul W. Tibbets tarafından yönetilen B-29 radar altimetresini test etmek için Tinian yakınlarında denizin üzerine düşürüldü . 509. Kompozit Grubu'nun komutanı . Tüm bileşenleri test etmek için 24 ve 25 Temmuz'da L-2 ve L-5 birimleri kullanılarak deniz üzerinde iki düşme testi daha yapıldı. Tibbets her iki görev için de pilottu, ancak bu sefer kullanılan bombacı daha sonra Jabit olarak bilinen bombardıman uçağıydı . L-6, 29 Temmuz'da kostümlü prova olarak kullanıldı. Pilotu Binbaşı Charles W. Sweeney tarafından kullanılan B-29 Next Objective , bombayı yedek bir uçağa yüklemek için acil durum prosedürlerinin uygulandığı Iwo Jima'ya uçtu . Bu prova 31 Temmuz'da tekrarlandı, ancak bu sefer L-6, Tibbets tarafından yönetilen farklı bir B-29, Enola Gay'e yeniden yüklendi ve bomba Tinian yakınlarına düşürüldü. L-11, Hiroşima bombası için kullanılan düzenekti.

Hiroşima'nın bombalanması

Hiroşima görevinden sonra Enola Gay , hardstand'a giriyor . 6. Bombardıman Grubu görünümündedir ve kuyruk yüzgecinin hemen önünde gövdede görünen 82 numaralı muzaffer ile.

Enola Gay'in silahşörü Parsons, uçak kalkışta düşerse kazayla patlama olasılığından endişeliydi, bu yüzden dört kordit toz torbasını uçak hareket edene kadar silahın arkasına yüklememeye karar verdi. Kalkıştan sonra, Parsons ve asistanı Teğmen Morris R. Jeppson , iskele tarafındaki dar podyum boyunca bomba bölmesine girdiler. Jeppson bir el feneri tuttu, Parsons primer kabloları söktü, kama tapayı çıkardı, toz torbalarını yerleştirdi, kama tapayı değiştirdi ve kabloları yeniden bağladı. Hedefe yaklaşırken irtifaya tırmanmadan önce Jeppson, dahili bataryanın elektrik konnektörleri ile ateşleme mekanizması arasındaki üç güvenlik fişini yeşilden kırmızıya çevirdi. Bomba daha sonra tamamen silahlıydı. Jeppson bombanın devrelerini izledi.

Little Boy'un düşmesinden sonra Hiroşima'nın üzerindeki mantar bulutu

Bomba 6 Ağustos 1945'te yaklaşık 08:15'te (JST) düştü. 44.4 saniye düştükten sonra zaman ve barometrik tetikler ateşleme mekanizmasını başlattı. Patlama, 1.968 ± 50 fit (600 ± 15 m) yükseklikte meydana geldi. Nagazaki'ye atılan Şişman Adam'dan daha az güçlüydü , ancak Hiroşima düz bir arazide olduğu için Hiroşima'daki hasar ve kurbanların sayısı çok daha yüksekti, Nagazaki'nin merkez üssü küçük bir vadide yatıyordu. 1945'te yayınlanan rakamlara göre, Hiroşima patlamasının doğrudan bir sonucu olarak 66.000 kişi öldü ve 69.000 kişi değişen derecelerde yaralandı. Bu ölümlerin 20.000'i Japon İmparatorluk Ordusu'nun üyeleriydi .

Silah hiç test edilmediğinden, verimin kesin ölçümü sorunluydu. Başkan Harry S. Truman , 20 kiloton TNT (84 TJ) verimini resmen açıkladı. Bu, Parsons'ın patlamanın Trinity nükleer testinde gördüğünden daha büyük olduğuna dair görsel değerlendirmesine dayanıyordu . Bunun 18 kiloton TNT (75 TJ) olduğu tahmin edildiğinden, konuşma yazarları 20 kilotona yuvarlandı. Daha sonra, bombanın Japonlar üzerindeki etkisini azaltma korkusuyla daha fazla tartışma bastırıldı. Veriler, Luis Alvarez , Harold Agnew ve Lawrence H. Johnston tarafından alet düzlemi The Great Artiste'de toplanmıştı , ancak bu, o zaman verimi hesaplamak için kullanılmamıştı.

Çatışmalar sona erdikten sonra, Manhattan Projesi'nden William Penney , Robert Serber ve George T. Reynolds'tan oluşan bir araştırma ekibi patlamanın etkilerini değerlendirmek için Hiroşima'ya gönderildi. Nesneler ve yapılar üzerindeki etkileri değerlendiren Penney, verimin 12 ± 1 kiloton olduğu sonucuna vardı. Daha sonra kömürleşmeye dayalı hesaplamalar, 13 ila 14 kiloton arası bir verime işaret etti. 1953'te Frederick Reines , verimi 15 kiloton TNT (63 TJ) olarak hesapladı. Bu rakam resmi getiri oldu.

Ichiban Projesi

1962'de Los Alamos'taki bilim adamları, bazı cevaplanmamış soruları cevaplamak için "Project Ichiban" olarak bilinen Little Boy'un bir maketini yarattılar, ancak tüm sorunları çözemedi. 1982'de Los Alamos, orijinal çizimler ve özelliklerden bir Little Boy kopyası yarattı. Bu daha sonra zenginleştirilmiş uranyumla test edildi, ancak nükleer bir patlamaya neden olmayacak güvenli bir konfigürasyonda. Mermiyi hareket ettirmek için bir hidrolik kaldırma kullanıldı ve nötron emisyonunu değerlendirmek için deneyler yapıldı. Buna ve The Great Artiste'den alınan verilere dayanarak , verimin 16.6 ± 0.3 kiloton olduğu tahmin edildi. Pek çok tahmin yöntemini değerlendirdikten sonra, 1985 tarihli bir rapor, verimin 15 kiloton TNT (63 TJ) ± %20 olduğu sonucuna varmıştır.

Fiziksel etkiler

Bir ABD Hava Kuvvetleri filmi olan Atom Bombalarının Hiroşima ve Nagazaki Üzerindeki Genel Etkileri .

Nisan 1945'te seçildikten sonra Hiroşima, nükleer bombanın hasar görmemiş bir şehir üzerindeki etkilerinin gözlemlenebileceği bozulmamış bir hedef olarak hizmet etmek için geleneksel bombalamadan kurtuldu. Hasar daha sonra incelenebilirken, test edilmemiş Little Boy tasarımının enerji verimi, yalnızca patlama anında, bombayı atan uçakla düzen içinde uçan bir uçaktan paraşütle atılan aletler kullanılarak belirlenebilirdi. Bu aletlerden radyo ile iletilen veriler, yaklaşık 15 kilotonluk bir verim gösterdi.

Bu verimi gözlemlenen hasarla karşılaştırmak, inç kare başına 5 pound (34  kPa ) öldürücü alan kuralı olarak adlandırılan bir pratik kural üretti . Şok dalgasının böyle bir aşırı basınç veya daha fazlasını taşıdığı bölgedeki yaklaşık olarak tüm insanlar öldürülecektir. Hiroşima'da bu alanın çapı 3.5 kilometre (2,2 mil) idi.

Hasar üç ana etkiden geldi: patlama, yangın ve radyasyon.

Üfleme

Bir nükleer bombanın patlaması, X-ışını ile ısıtılan havanın (ateş topu), yıldırım tarafından oluşturulan gök gürültüsüne benzer şekilde, başlangıçta ses hızından daha yüksek bir hızda, her yöne bir şok dalgası veya basınç dalgası göndermesinin sonucudur. Kentsel patlama tahribatı hakkındaki bilgiler büyük ölçüde Hiroşima'daki Little Boy'un çalışmalarına dayanmaktadır. Nagasaki binaları benzer mesafelerde benzer hasar gördü, ancak Nagasaki bombası şehir merkezinden 3,2 kilometre (2,0 mil) uzakta, kısmen binalardan yoksun olan engebeli arazide patladı.

1953 nükleer testinde çerçeve ev, 5 psi aşırı basınç

Hiroşima'da, patlamanın hemen altındaki noktanın 1,6 kilometre (1,0 mil) içindeki hemen hemen her şey, sadece kabukları ayakta kalan yaklaşık 50 ağır takviyeli, depreme dayanıklı beton bina dışında tamamen yok edildi. Çoğu, pencereleri, kapıları, kanatları ve çerçeveleri sökülmüş halde tamamen boşaltılmıştı. Şiddetli patlama hasarının çevresi yaklaşık olarak 1.8 kilometrede (1.1 mil) 5 psi (34 kPa) konturunu takip etti.

Daha sonra evler ve yakındaki diğer test yapıları ile nükleer silahların test patlamaları, 5 psi aşırı basınç eşiğini doğruladı. Bunu yaşayan sıradan kentsel binalar, hava basıncının gücüyle ezildi, devrildi veya içini boşalttı. Sağdaki resim, nükleer bomba tarafından üretilen 5 psi basınç dalgasının 1953'te Nevada'daki bir test yapısı üzerindeki etkilerini göstermektedir.

Bu tür yapısal hasarın önemli bir etkisi, şiddetli yıkım bölgesi boyunca aynı anda başlayan yangınlar için yakıt oluşturmasıydı.

Ateş

Patlamanın ilk etkisi, ateş topundan yayılan ısının eşlik ettiği kör edici ışıktı. Hiroşima ateş topu 370 metre (1.200 ft) çapındaydı ve yüzey sıcaklığı 6.000 °C (10.830 °F) idi, bu sıcaklık güneşin yüzeyiyle yaklaşık olarak aynıydı. Sıfır noktasına yakın, yanıcı her şey alev aldı. Bir ünlü, anonim Hiroşima kurbanı, ikiyüzlü merkezden 260 metre (850 ft) uzaktaki taş basamaklarda oturan, çevredeki taşı kalıcı olarak ağartan ateş topu ısısını emerek yalnızca bir gölge bıraktı. Patlamadan zarar gören bölgede alev topu ısısı ve devrilmiş sobalar ve fırınlar, elektrikli kısa devreler, vb. ile eşzamanlı yangınlar başladı. Patlamadan yirmi dakika sonra, bu yangınlar bir ateş fırtınasına dönüşerek her yönden bir cehennemi beslemek için yüzey havasını çekti. hangi yanıcı her şeyi tüketti.

Hiroşima patlaması ve yangın hasarı, ABD Stratejik Bombalama Araştırması haritası

Hiroşima yangın fırtınasının çapı kabaca 3,2 kilometre (2,0 mil) idi ve şiddetli patlama hasar bölgesine çok yakındı. (Sağdaki USSBS haritasına bakın.) Patlamadan zarar gören binalar yangın için yakıt sağladı. Yapısal kereste ve mobilyalar parçalanmış ve etrafa saçılmıştı. Enkaz dolu yollar itfaiyecileri engelledi. Kırık gaz boruları yangını körükledi ve kırık su boruları hidrantları işe yaramaz hale getirdi. Nagazaki'de, yangınlar tek bir ateş fırtınasında birleşmeyi başaramadı ve yangından zarar gören bölge, kısmen yangınları şehirden uzaklaştıran güneybatı rüzgarı nedeniyle Hiroşima'dakinin sadece dörtte biri kadar büyüktü.

Haritanın gösterdiği gibi, Hiroşima yangın fırtınası, doğal yangın korumalarının (nehir kanalları) yanı sıra hazırlanan yangın korumalarını da atlattı. Yangının yayılması ancak patlamadan zarar gören alanın kenarına ulaştığında durdu ve daha az kullanılabilir yakıtla karşılaştı. Manhattan Projesi'nin Hiroşima hakkındaki raporu, ani ölümlerin %60'ının yangından kaynaklandığını tahmin ediyor, ancak "patlama merkezine yakın birçok kişinin birden fazla bomba etkisinden dolayı ölümcül yaralanmalara maruz kaldığı" uyarısıyla birlikte.

Radyasyon

Yerel serpinti , radyoaktif fisyon ürünleriyle kirlenmiş bir bomba kraterinden çıkan toz ve küldür. Kraterin rüzgar yönünde yeryüzüne düşer ve yalnızca radyasyonla, patlama ve ateşten çok daha büyük ölümcül bir alan üretebilir. Bir hava patlamasıyla , fisyon ürünleri stratosfere yükselir , burada dağılır ve küresel çevrenin bir parçası haline gelir. Little Boy yerden 580 metre (1.900 ft) yükseklikte bir hava patlaması olduğu için, bomba krateri ve yerel radyoaktif serpinti yoktu.

Ancak, yoğun bir nötron ve gama radyasyonu patlaması, doğrudan uranyumun fisyonundan geldi. Ölümcül yarıçapı, yangın fırtınası alanının yaklaşık yarısını kaplayan yaklaşık 1,3 kilometre (0,8 mil) idi. Ani ölümlerin tahminen %30'u, bu doğrudan radyasyonun ölümcül dozlarını alan, ancak radyasyon yaralanmaları belirgin hale gelmeden önce yangın fırtınasında ölen insanlardı. 6.000'den fazla insan patlama ve yangından kurtuldu, ancak radyasyon yaralanmalarından öldü. Yaralı kurtulanların %30'u iyileştikleri radyasyon yaralanmalarına sahipti, ancak kanser riskinde yaşam boyu bir artış oldu. Bugüne kadar, hayatta kalanların çocukları arasında radyasyona bağlı kalıtsal hastalıklara ilişkin hiçbir kanıt gözlenmedi.

Konvansiyonel silah eşdeğeri

Little Boy, 16.000 ton TNT'ye eşdeğer enerjiyle patlasa da, Stratejik Bombalama Anketi , aynı patlama ve yangın etkisinin 2.100 ton konvansiyonel bombadan kaynaklanabileceğini tahmin etti : "1200 ton yangın bombası taşıyan 220 B-29 , 400 tonlarca yüksek patlayıcı bomba ve 500 ton anti-personel parçalanma bombası ." Hedef iki boyutlu bir düzleme yayıldığından, tek bir küresel nükleer patlamanın dikey bileşeni büyük ölçüde boşa gitti. Daha küçük patlamalardan oluşan bir küme bombası modeli, hedefe daha enerji verimli bir eşleşme olurdu.

savaş sonrası

2015 yılında Londra'daki Imperial War Museum'da sergilenen Hiroşima'da kullanılan Little Boy bombası için yapılmış beş kovandan biri

Savaş sona erdiğinde, verimsiz Küçük Çocuk tasarımına bir daha ihtiyaç duyulması beklenmiyordu ve birçok plan ve diyagram imha edildi. Bununla birlikte, 1946'nın ortalarında, Hanford Bölgesi reaktörleri Wigner etkisinden ciddi şekilde zarar görüyordu . Manhattan Projesi Direktörü Tümgeneral Leslie R. Groves , yeni çekirdekler için plütonyum ve halihazırda üretilmiş çekirdekler için başlatıcılar için daha fazla polonyum olmaması beklentisiyle karşı karşıya kalan, bazı Little Boys'un bir Çözüm bulunana kadar geçici önlem. Küçük Oğlan takımları mevcut değildi ve çeşitli bileşenlerin çizimleri ve yedek parça stokları olmasına rağmen, Küçük Oğlan'ın kapsamlı bir diyagram seti bulunamadı.

Sandia Üssü'nde , üç Ordu subayı, Kaptanlar Albert Bethel, Richard Meyer ve Bobbie Griffin, Küçük Çocuğu yeniden yaratmaya çalıştı. Onlar , Tinian'da Alberta Projesi'nde görev yapan ve şu anda Sandia'daki Los Alamos Laboratuvarı'nın Z Bölümü'nün Z-11 Grubunun lideri olan Little Boy konusunda uzman olan Harlow W. Russ tarafından denetleniyorlardı . Yavaş yavaş doğru çizimleri ve parçaları bulmayı başardılar ve nasıl bir araya geldiklerini anladılar. Sonunda, altı Küçük Çocuk meclisi inşa ettiler. Kovanlar, namlular ve bileşenler test edilmesine rağmen, bombalar için zenginleştirilmiş uranyum sağlanmadı. 1947'nin başlarında, Wigner etkisinin neden olduğu sorun çözüm yolundaydı ve üç subay yeniden görevlendirildi.

Donanma Mühimmat Bürosu, 1947'de nükleer yetenekli Lockheed P2V Neptune uçak gemisi uçakları tarafından kullanılmak üzere ( Midway sınıfı uçak gemilerinden fırlatılabilen ancak iniş yapamayan ) 25 Little Boy meclisi inşa etti . Bileşenler, Pocatello, Idaho ve Louisville, Kentucky'deki Donanma Mühimmat Tesisleri tarafından üretildi . 1948'e kadar on mermi ve hedef inşa etmek için yeterli bölünebilir malzeme mevcuttu, ancak yalnızca altı için yeterli başlatıcı vardı. Tüm Little Boy birimleri Ocak 1951'in sonunda hizmetten çekildi.

Smithsonian Enstitüsü , 1986 yılına kadar Küçük bir Çocuk (zenginleştirilmiş uranyum hariç eksiksiz) sergiledi . Enerji Bakanlığı , bombaların çalınmaması ve bölünebilir malzeme ile patlatılmaması için iç bileşenlerini çıkarmak için silahı müzeden aldı. Hükümet, boş kovanı 1993'te Smithsonian'a iade etti. ABD'de diğer üç silahsız bomba sergileniyor; diğeri Londra'daki Imperial War Museum'da .

Notlar

Referanslar

Dış bağlantılar