Приховані фігури Манхеттенського проекту: Знайомство з жінками, які стояли за А-бомбою (частина 1)

16 липня 1945 року, якби ви жили в Аламогордо, штат Нью-Мексико, ви могли б стати свідком небаченого раніше великого вибуху – першого успішного випробування атомної бомби, вогняної грибовидної хмари, яка, здавалося, виринула з пустелі Нью-Мексико. І якщо ви жили поблизу випробувального полігону під кодовою назвою Трініті, можливо, ви брали участь у Мангеттенському проекті – науково-дослідних роботах, які мали б започаткувати гонку ядерних озброєнь.

У фільмі “Жінки з байтом” розглядаються численні внески жінок у розвиток технологій у минулому та сьогоденні, перешкоди, з якими вони зіткнулися (і які подолали), а також основи майбутнього, які вони заклали для наступних поколінь.

Люди за межами Лос-Аламоса, штат Нью-Мексико, і гадки не мали, що за останні кілька років там було збудоване таємне місто. Те ж саме стосувалось і двох інших дослідницьких об’єктів, в Оук Рідж, штат Теннессі, і Хенфорді, штат Вашингтон, на кожному з яких працювали тисячі працівників. Багато з цих працівників були жінками, які працювали медсестрами, лаборантами, покоївками, секретарями або операторами приладів.

Більшість з них не знали, який внесок робить їхня робота, лише те, що вона була спрямована на військові зусилля. Але деякі з цих жінок були вченими, з докторськими ступенями і спеціалізованими знаннями в галузі фізики і хімії. Робота над Манхеттенським проектом дала їм можливості, в яких часто було б відмовлено, і допомогла почати руйнувати численні перешкоди, з якими стикалися жінки-науковці. Але дослідження, які вони проводили, були недоведеними, вкрай засекреченими і дуже небезпечними.

• Жінки з Байтом: План Вів’єн Мінг вирішити “брудні людські проблеми” за допомогою штучного інтелекту
• Від вулиці до сюрреалізму: 14 жінок, яких часто не помічають, але які сформували фотографію

Від вчених, які допомогли розробити першу атомну бомбу, до медсестер і робітників, які їх підтримували – це перша частина двосерійного фільму про жінок Манхеттенського проекту.

Група зробила перерву на обід, а потім спробувала ще раз. Енріко Фермі, який очолював експеримент, спостерігав за приладами і давав інструкції Вейл. Нарешті, він посміхнувся і оголосив: “Реакція самопідтримується”. На 28 хвилин він пустив її на самоплив. У якийсь момент докторантка Леона Вудс (пізніше Леона Вудс Маршалл Ліббі) підійшла до Фермі збоку і сміливо запитала: “Коли нам стане страшно?”

Висока і спортивна, Вудс зробила свій внесок у створення палі, пересуваючи важкі цеглини. Навіть коли вона здобувала докторський ступінь, їй вдавалося регулярно допомагати на фермі своєї матері, розділяючи “свій час і свою відданість між атомами і картоплею”, за словами дружини Фермі, Лаури. Єдина жінка, яка стала свідком історії, Вудс взяла участь у церемонії розпивання вина, вилитого з невдалого вина К’янті, запропонованого Юджином Вігнером. Разом з рештою групи, яка ще не покинула корт для гри в сквош, вона підписала своє ім’я на солом’яному покритті пляшки. Ваттенберг зачепив пляшку на пам’ять. Всі відчули полегшення, але були пригнічені і мовчки осушили свої паперові стаканчики. “У мовчанні було більше драматизму, ніж якби слова були сказані”, – написала Вудс у своїх мемуарах. “Кожен думав – якщо ми це зробили, то чи не досягли німці вже ланцюгової реакції?”

“Цей день увійде як чорний день в історію людства”.

Дійсно, німці розпочали дослідження. За кілька років до цього, в грудні 1938 року, хімік Отто Ган написав фізику Лізі Майтнер, пояснюючи результати деяких експериментів, які він і Фріц Штрассман проводили в Берліні, бомбардуючи уран нейтронами. Зі Швеції Мейтнер відповіла, що вважає лист Гана загадковим, але не неможливим. Хіміки були стурбовані тим, що Ірен Жоліо-Кюрі йде тим же шляхом, і негайно надіслали статтю для публікації, в якій стверджували, що уран був змінений на зовсім інший елемент – барій. Копія була надіслана Мейтнеру.

На Новий рік Мейтнер та її племінник Отто Фріш, також фізик, вийшли на прогулянку, щоб трохи розім’ятися. Поки він ковзав на бігових лижах, вона не відставала. Що, якби сила нейтрона змусила ядро урану – якби воно мало форму рідкої краплі – витягнутися, звужуючись посередині, поки воно не розділиться? Після деяких розрахунків математика підтвердилась. Незабаром після цього Фріш провів експерименти, які підтвердили, що поділ ядра дійсно можливий.

У 1939 році новина швидко поширилася. Шістьма роками раніше Лео Сілард постулював, що таке явище, як поділ, може викликати ланцюгову реакцію, де енергія, створена одним, запускає наступне. Таке можна було б використати у зброї. Угорський фізик, який залишив Берлін у 1933 році, за день до того, як нацисти закрили кордони, не хотів, щоб Німеччина мала таку потенційно руйнівну бомбу. Вимушена еміграція сотень єврейських вчених, в тому числі Едварда Теллера, Ганса Бете і Сіларда, зробила німецьку наукову спільноту слабшою, але все ще залишалися люди, здатні капіталізувати те, що почав Отто Ган.

Сілард і Юджин Вігнер написали листа, в якому закликали президента Франкліна Рузвельта надати фінансування для власних досліджень Сполучених Штатів щодо такого пристрою. Потім вони попросили Альберта Ейнштейна підписати його. Через три роки, 2 грудня, Сілард тиснув руку Фермі на корті для гри в сквош Чиказького університету і сказав, що “цей день увійде в історію людства як чорний день”.

Шукач кісток

Університет Чикаго

Щоб отримати бомбу раніше Гітлера, Манхеттенський проект потребував величезної кількості робочої сили. Між 1931 і 1940 роками американські коледжі і університети присудили 14 476 докторських ступенів чоловікам і 2040 жінкам. Навіть якщо всі вони були пов’язані з наукою, існували й інші проекти воєнного часу, такі як радар, які потребували фізиків, хіміків і біологів. Але Фермі був зіркою, і фізична спільнота мала хороші зв’язки. Люди почали з’являтися.

Лінія від атома до бомби не була прямою і чіткою. Було кілька проблем і ще більше запропонованих рішень. Потрібен був спосіб збагачення урану, місце для очищення плутонію та ізольоване місце для проектування і створення бомби.

У Берклі Ернест Лоуренс мав циклотрон, який, на його думку, можна було переконфігурувати з його початкового призначення для розщеплення атомів. Гарольд Юрі в Колумбійському університеті запропонував газову дифузію. Джессі В. Бімс працював над методом газової центрифуги, який здавався багатообіцяючим. В той час як ці три варіанти були зосереджені на урані, Артур Комптон в Лабораторії Метрополітен працював з плутонієм, який, на його думку, також міг би стати паливом для бомби. Джеймс Б. Конант, президент Гарварду і науковий консультант, який керував проектом у 1942 році, хотів випробувати їх усі. Якщо і американські, і британські вчені могли бачити багато шляхів до зброї, він вважав, що німці також могли це зробити.

Над проектом працювало понад 2000 людей, тому секретність суворо дотримувалась.

Щойно отримавши докторський ступінь з фізичної хімії, в грудні 1943 року Ізабелла Карле сіла на потяг з Мічигану до Чикаго, щоб зустрітися зі своїм чоловіком Джеромом. У лабораторії Метрополітену, де він працював, на неї чекала робота, хоча вона ніколи не подавала туди заяву. Вона знала лише, що працюватиме з новим елементом, “якого немає в періодичній таблиці”. Минуло лише три роки з того часу, як Гленн Сіборг вперше отримав сріблястий радіоактивний метал, і ніхто не знав про нього багато.

Дослідники з Метрополітенівської лабораторії почали експериментувати з ним, намагаючись дізнатися про його поведінку та характеристики. За допомогою реактора вони сподівалися перетворити уран на плутоній, а потім розробити спосіб розділення цих двох елементів.

Через його невідомі властивості вчені також хотіли дізнатися про вплив на здоров’я елемента 94, його передбачуваний періодичний номер. Виявляється, плутоній – шукач кісток. Він накопичується, як кальцій, і може призвести до онкологічних захворювань.

Намагаючись підготуватися, Ізабелла Карле пішла в різні бібліотеки Чикаго, щоб почитати про плутоній, але найближче, що вона змогла знайти, була інформація про уран. Хоча уран знаходиться близько до плутонію в періодичній таблиці (елемент 92), розрив між їх відкриттями становив 151 рік; Мартін Генріх Клапрот описав уран в 1789 році.

До 1940-х років про нього було відомо набагато більше, в тому числі про його радіоактивні властивості. Коли Фермі будував Чиказьку купу, вчені вже знали про різницю між ураном, що розщеплюється, і тим, що не розщеплюється. Тільки той, що розщеплюється, може підтримувати ланцюгову реакцію Фермі.

Природно, що

До вересня 1942 року ситуація почала змінюватися. У серпні Манхеттенський проект став офіційним, а через місяць його очолив генерал Леслі Гровз. Теннессі був місцем, де в рамках проекту буде зведено об’єкт, повний електромагнітних машин Лоуренса для розділення урану, в той час як дослідження плутонію будуть продовжуватися в Чикаго.

Роуз Муні-Слейтер звикла викручуватись з обмеженими ресурсами і проводити дослідження в стислі терміни. Хоча вона очолювала кафедру фізики в коледжі Ньюкомб, її можливості проводити кристалографічні експерименти були обмежені через брак обладнання в її школі. Щоб компенсувати це, вона проводила літо в інших університетах, отримуючи результати і публікуючи дев’ять робіт між 1934 і 1938 роками. У 1943 році Вільям Захарісон, її колишній викладач в Чиказькому університеті, привів її в Лабораторію Метрополітен.

На той час Сіборг з’ясував, як виділити плутоній, але наявна кількість елементу була дуже обмеженою. Муні-Слейтер присвятила свій час вивченню кристалічної структури фосфату вісмуту, сполуки, що використовується в процесі виділення плутонію, за допомогою рентгенівської дифракції.

Завдяки фахівцям з хімії, математики, біології, інженерії, фізики тощо, робота в лабораторії Met Lab не могла бути обмежена рамками однієї дисципліни чи будівлі. Зрештою, проект зайняв би приблизно 360 000 квадратних футів площі навколо кампусу. Ділянка B була льодовим будинком, перетвореним на пивоварню, перетворену на лабораторію. Міріам Познер Фінкл використовувала свій докторський ступінь з зоології для вивчення впливу радіаційного опромінення на дрібних тварин.

Генерал Гровз надав їй допуск до роботи. Це було майже безпрецедентно.

Назва “Металургійна лабораторія” частково відповідала дійсності, але здебільшого була прикриттям. Оскільки над проектом працювало понад 2,000 людей, секретність суворо дотримувалась. Плакати застерігали: “Не будьте шпигуном”. Охорона патрулювала деякі коридори, куди Лаурі Фермі, дружині Енріко, доступ був заборонений. Дружини новоприбулих вчених отримували власну орієнтацію – показ пропагандистського фільму “Найближчі родичі”, тему якого можна сформулювати як “необережна розмова коштує життя”.

“Отже, ми отримали послання”, – сказала Лаура Фермі.

Бетті Комптон, яка демонструвала фільм для дружин, була одружена з Артуром Комптоном, керівником лабораторії. Оскільки він був настільки переконаний, що може обговорювати з нею все, що завгодно, генерал Гровз надав їй допуск до секретної інформації. Це було майже безпрецедентним випадком, якщо тільки обоє з подружжя не працювали над проектом, як Ізабелла і Джером Карл, які вивчали плутоній в лабораторії Met Lab. Поки вона виготовляла хлорид плутонію, її чоловік намагався позбавити елемент від будь-яких домішок. Починаючи з жирних жовтих пластівців діоксиду плутонію, вона перетворила їх на красиві, нефритово-зелені кристали за допомогою високотемпературного парового процесу.

Бумтаун

Жовті пластівці, які були сировиною для експериментів Ізабелли Карле, походили з об’єкту в Оук Рідж. Коли генерал Гровз вирішив, що ця територія, приблизно в 20 милях від Ноксвілла, штат Теннессі, підійде для цілей Манхеттенського проекту, уряд використав процедуру примусового відчуження, щоб вилучити землю і перемістити близько 1000 жителів. Реба Джастіс Холмберг повернулася до рідного міста після отримання ступеня бакалавра наук в Університеті штату Теннессі, але не побачила, що об’єкт був захоплений. Її дідусь і бабуся втратили свою ферму. Деякі з її сусідів виїхали з таким поспіхом, що залишили своїх тварин, і тепер вони здичавіли. Мешканці скаржилися, що вони не отримали справедливу ціну за землю. Проте Холмберг і багато членів її сім’ї, в тому числі бабусі і дідусі, знайшли роботу в Оук Рідж.

Після виселення те, що було невеликою фермерською громадою, трансформувалося. Це був масштабний будівельний проект, який передбачав не лише спорудження графітового реактора, електромагнітної сепараційної установки, газодифузійної установки та рідинної термодифузійної установки, але й вугільної електростанції, житла та торговельної зони. Зі зростанням населення, яке в 1945 році досягло 75 000 осіб, з’явилися тенісні корти, кегельбани, театри, зали для відпочинку та інші об’єкти. Це було 60 000 акрів, яких не можна було знайти на карті, таємне місто.

“Звичайно, ми нічого не називали своїми іменами. Абсолютно все мало кодове ім’я або номер, – згадувала пізніше Енн МакКузік. “Якщо ми працювали позмінно і нам доводилося заповнювати 7-14 пасток, ми навіть не дуже усвідомлювали, що це був рідкий азот”. Секретність – навіть параноя – заохочувалася і посилювалася. Одного дня твої колеги були там, а наступного їх вже не було. Ходили чутки, що “вони заговорили”. Деяких співробітників Оук Рідж просили доповідати про діяльність інших. Якщо вас просили шпигувати, чи означало це, що хтось підслуховував ваші розмови?

Зрештою, вона опинилася в лабораторії, де працювала з тим, що вона називала “жовтим пирогом”.

Ок-Рідж зростав так швидко, що люди стояли в чергах скрізь – на пошті, в магазині, в бібліотеці. Навіть коли вдавалося потрапити до магазину, то, швидше за все, у продавця закінчувалося масло, молоко та купюри. Перелік скарг, які надходили до міського голови, можна було б продовжувати, але він намагався нагадати мешканцям, що вони перебувають у стані війни. Будівництво велося безперервно, намагаючись встигнути за зростаючою робочою силою. Один із заводів, К-25, був чотириповерховою, П-подібною будівлею. Кожне прямокутне крило було півмилі завдовжки і 400 футів завширшки. Щоб ефективно покрити таку велику територію, майстри використовували велосипеди, щоб дістатися з одного кінця в інший.

Атмосферу буммістечка підсилювали простори бруду, іноді вкриті дерев’яними тротуарами, а іноді ні. Насичена автобусна система допомагала робітникам пересуватися по гігантському кампусу і повертатися до своїх домівок. В деяких районах були ряди однакових на вигляд будинків, що стояли на вкритих багнюкою пагорбах. Оук Рідж надавав змішаний пакет з

Source: digitaltrends.com