Фізики розвінчали найстрашнішу сцену в "Оппенгеймері": як насправді працює атомна бомба

Спойлер для тих, хто не дивився "Опенгеймер": перша у світі атомна бомба вибухає приблизно на другій третині фільму. Безпосередньо перед цим один із фізиків, сміючись, робить ставки на те, чи вона спалить всю атмосферу, на що головний герой відповідає – шанси близькі до нуля.

Звідки взагалі виникла ця фраза? Завдяки поглядам фізика-ядерника та лауреата Пулітцерівської премії, пише Inverse.

Як працюють атомні бомби

Коли атом урану-235 поглинає зайвий нейтрон, він стає нестабільним і зрештою розпадається. При цьому вивільняється енергія, яка тримала його разом – з двома або трьома нейтронами, що блукають.

Якщо ці нейтрони також ударять по сусідніх атомах урану-235, і якщо в одному місці достатньо урану за відповідних умов, ви отримаєте ланцюгову реакцію, яка звільнить дійсно жахливу, руйнівну для міста кількість енергії.

У той час, коли Манхеттенський проект намагався з'ясувати, як розщепити достатню кількість атомів урану за один раз, щоб зробити бомбу, фізик Едвард Теллер працював над паралельним проектом: водневою бомбою. Вона мала використовувати маленьку атомну бомбу, щоб запустити ядерний синтез у купі дейтерію (ізотопу водню).

Це та сама реакція, яка живить Сонце, але в мініатюрі. Пройде ще десятиліття, перш ніж перша воднева бомба стане похмурою реальністю, але в 1942 році Теллер поки ще думав про те, як її створити.

І це змусило його на якийсь час стурбуватися про підрив всієї атмосфери. Це був той самий принцип: бомба, що працює на ядерному розщепленні, може створити достатньо тепла і тиску, щоб запустити ще більш руйнівний ядерний синтез.

Теллер ставив питання, чи може тепла і потужності бомби достатньо, щоб запустити інший вид ланцюгової реакції, в якій атоми азоту в атмосфері злилися б воєдино. Як пізніше згадував фізик Манхеттенського проекту Ганс Бете, Теллер поставив це питання на зустрічі проекту у 1942 році.

"У повітрі є азот, і ви можете провести ядерну реакцію, в якій два ядра азоту стикаються і перетворюються на кисень плюс вуглець, і в цьому процесі вивільняється багато енергії. Чи не може цього статися?" – запитав Теллер.

Вважали – вручну – і знайшлася відповідь

"Ніколи не було жодної можливості викликати термоядерну ланцюгову реакцію в атмосфері, – писав Бете в "Бюлетені вчених-атомників" у 1975 році.

"Займання – це не питання ймовірності, воно просто неможливе", – стверджував учений.

Атоми в атмосфері Землі недостатньо щільно запаковані, щоб реакція термоядерного синтезу могла статися. Ядерний синтез відбувається у ядрах зірок завдяки буквально астрономічним величинам тиску, а атмосфері Землі це неможливо. Атомна бомба може стиснути невелику кількість дейтерію в замкнутому просторі, достатню для того, щоб запустити термоядерний синтез, але в атмосфері Землі все це досить швидко згорить.

"Він не врахував деякі важливі речі, наприклад, скільки палива потрібно не лише нагріти, а й стиснути", – розповідає Річард Родс, автор книги "Створення атомної бомби".

Вранці 16 липня 1945 року Оппенгеймер і компанія чекали, поки вщухне нічний шторм. Усі знали, що світ не знищиться одним вибухом. Фермі, як повідомляється, приймав ставки на цю тему, здебільшого, щоб згаяти час, але розрахунки Бете вирішили питання задовго до цього. Ядерний кінець світу був близький до того, щоб стати реальною можливістю, але він не перетворить все небо на вогненну кулю від однієї бомби.

"Близькі до нуля" шанси, ймовірно, походять від слів фізика Мангеттенського проекту Артура Комптона, який сказав в інтерв'ю 1959 року про можливість такого розвитку подій на рівні "трохи менше одного до трьох мільйонів".

У 1975 році Бете заперечував, що ймовірність підпалу атмосфери була меншою за один до трьох мільйонів, але ця ідея вже встигла закріпитися в суспільній уяві.

Раніше OBOZ.UA писав, що для фанатів "Опенгеймера" з'явилася докладна інструкція щодо створення ядерної бомби.

Тільки перевірена інформація у нас у Telegram-каналі OBOZ.UA та Viber. Не ведіться на фейки!