Исполнительный комитет S-1

Исполнительный комитет S-1 в Богемской роще , 13 сентября 1942 года. Слева направо: Гарольд К. Юри , Эрнест О. Лоуренс , Джеймс Б. Конант , Лайман Дж. Бриггс , Э. В. Мерфри и Артур Комптон.

Исполнительный комитет S-1 заложил основу для Манхэттенского проекта , инициировав и координируя первые исследовательские усилия в Соединенных Штатах, а также поддерживая связь с Проектом трубных сплавов в Великобритании.

После открытия ядерного деления в декабре 1938 года возможность того, что нацистская Германия может разработать ядерное оружие, побудила Лео Силарда и Юджина Вигнера подготовить письмо Эйнштейна-Сциларда президенту Соединенных Штатов . Франклину Д. Рузвельту в августе 1939. В ответ на это Консультативный комитет по урану был создан при Национальном бюро стандартов под председательством Лаймана Дж. Бриггса для определения возможности создания ядерного оружия . В июне 1940 года для координации исследований, связанных с обороной, был создан Национальный комитет оборонных исследований (NDRC), а Консультативный комитет по урану стал Урановым комитетом NDRC. В июне 1941 года Рузвельт создал Управление научных исследований и разработок под руководством Ванневара Буша (OSRD), в него включили NDRC, ныне возглавляемый Джеймсом Б. Конантом . Урановый комитет стал Урановым отделом ОСРД, который вскоре был переименован в Секцию С-1 по соображениям безопасности . К маю 1942 года стало сочтено, что секция С-1 стала слишком громоздкой, и в июне 1942 года ее заменили меньшими по размеру. Исполнительный комитет S-1 .

Возможность создания ядерного оружия была продемонстрирована британским комитетом MAUD , а его результаты были переданы Консультативному комитету по урану миссией Тизард . Секция S-1 координировала исследования ядерного оружия в Соединенных Штатах в сотрудничестве с проектом British Tube Alloys. Армия Соединенных Штатов создала Манхэттенский округ в июне 1942 года и взяла на себя ответственность за разработку ядерного оружия от Исполнительного комитета S-1 в сентябре 1942 года. Контракты OSRD на исследования и разработки были расторгнуты по мере их истечения, а контракты на производство были расторгнуты. и переведен в армию. Хотя Исполнительный комитет S-1 оставался консультативным органом, он стал бездействовать. OSRD и NDRC продолжали влиять на Манхэттенский проект посредством участия Буша и Конанта в Комитете по военной политике, который контролировал то, что впоследствии стало Манхэттенским проектом .

Происхождение

Открытие ядерного деления сообщили в номере Die Naturwissenschaften от в декабре 1938 года, о котором Отто Хан и Фриц Штрассман 6 января 1939 года , и его правильная идентификация как ядерное деление Лизой Мейтнер в номере журнала Nature от 11 февраля 1939 года вызвали интенсивную реакцию. интерес среди физиков. Еще до публикации эту новость привез в Соединенные Штаты датский физик Нильс Бор , который открыл Пятую Вашингтонскую конференцию по теоретической физике с Энрико Ферми 26 января 1939 года. Результаты были быстро подтверждены физиками-экспериментаторами, в первую очередь Ферми и Джоном. Р. Даннинг в Колумбийском университете .

Возможность того, что нацистская Германия может разработать ядерное оружие , особенно тревожила ученых-беженцев из Германии и других фашистских стран, многие из которых покинули Европу в 1930-х годах. Двое из них, Лео Сцилард и Юджин Вигнер, составили проект письма Эйнштейна-Сциларда президенту Соединенных Штатов Рузвельту Франклину Д. . Он сообщил Рузвельту о существовании немецкого проекта создания ядерного оружия , предупредил, что немцы, вероятно, работают над созданием атомной бомбы с использованием урана , и призвал Соединенные Штаты обеспечить безопасность источников урана и провести исследования в области технологий ядерного оружия. Письмо было подписано Альбертом Эйнштейном 2 августа 1939 года, но его доставка была отложена из-за начала Второй мировой войны в Европе из-за вторжения Германии в Польшу в сентябре 1939 года. В конечном итоге письмо было доставлено Рузвельту вручную экономистом. Александр Сакс 11 октября 1939 года. В тот день он встретился с президентом, секретарем президента бригадным генералом Эдвином «Па» Уотсоном и двумя экспертами по артиллерийскому вооружению, подполковником армии Китом Ф. Адамсоном и командующим военно-морским флотом Гилбертом К. Гувером . Рузвельт резюмировал разговор так: «Алекс, ваша цель — проследить, чтобы нацисты нас не взорвали». Он сказал Уотсону: «Это требует действий».

Консультативный комитет по урану

В результате письма Рузвельт обратился к ученому Лайману Дж. Бриггсу , директору Национального бюро стандартов , с просьбой организовать Консультативный комитет по урану. Федеральные консультативные комитеты были особенностью федерального правительства с 1794 года, когда Джордж Вашингтон назначил один из них для расследования восстания виски . Большинство из них существуют недолго и прекращают свое существование через пару лет, а их членство меняется, когда новый президент вступает в должность. В состав комитета входили Бриггс, Адамсон и Гувер. Его первое заседание состоялось 21 октября 1939 года в Национальном бюро стандартов в Вашингтоне, округ Колумбия. Помимо членов комитета, на нем присутствовали физики Фред Л. Молер из Национального бюро стандартов и Ричард Б. Робертс из Национального бюро стандартов. Институт Карнеги в Вашингтоне , а также Сцилард, Вигнер и Эдвард Теллер . Эйнштейна пригласили, но он отказался присутствовать. Адамсон скептически относился к перспективе создания атомной бомбы, но был готов выделить 6000 долларов (что эквивалентно 130 000 долларов в текущих долларах 2023 года) на покупку урана и графита для экспериментов Силарда и Ферми по созданию цепной ядерной реакции в Колумбийском университете.

Консультативный комитет по урану отчитался перед президентом 1 ноября 1939 года. Признавая, что эта наука не доказана и что ядерная цепная реакция была не более чем теоретической возможностью, он предвидел, что ядерная энергия может использоваться в качестве двигателя для подводных лодок, и что Атомная бомба «станет возможным источником бомб с разрушительной силой, значительно большей, чем все известное сейчас». Комитет рекомендовал правительству закупить 50 коротких тонн (45 т) оксида урана и 4 коротких тонны (3,6 т) графита для экспериментов с цепной реакцией. Он также рекомендовал Эйнштейна, Карла Комптона , Джорджа Б. Пеграма включить в комитет и Сакса. Прочитав отчет, Сакс посчитал его слишком академичным и не смог убедительно изложить его положения.

Эксперименты с делением урана уже проводились в университетах и ​​научно-исследовательских институтах США. Альфред Ли Лумис поддерживал Эрнеста Лоуренса в радиационной лаборатории Беркли . Ванневар Буш также проводил аналогичное исследование в Институте Карнеги. В Колумбийском университете, пока Ферми и Сцилард исследовали возможность возникновения цепной ядерной реакции, Даннинг рассматривал возможность, выдвинутую Нильсом Бором и Джоном А. Уилером , но отвергнутую Ферми, что именно редкий -235 изотоп урана был главным образом ответственный за деление. Он поручил Альфреду О.К. Ниру из Университета Миннесоты подготовить образцы урана, обогащенного ураном-234 , ураном-235 и ураном-238, с помощью масс-спектрометра .

Они были готовы в феврале 1940 года, и тогда Даннинг, Юджин Т. Бут и Аристид фон Гросс провели серию экспериментов. Они продемонстрировали, что уран-235 действительно ответственен за деление медленными нейтронами. но не смогли определить точные захвата нейтронов сечения , поскольку их образцы не были достаточно обогащены. Пеграм отправил результаты Бриггсу 11 марта 1940 года; впоследствии они были опубликованы в журналах Physical Review от 15 марта и 15 апреля 1940 года. Бриггс сообщил Уотсону 9 апреля, что сомнительно, чтобы цепная реакция могла быть инициирована в уране без обогащения урана , и поэтому призвал провести исследования в области технологии разделения изотопов . Результаты Нира, Бута, Даннинга и фон Гросса обсуждались Джесси Бимсом , Россом Ганном , Ферми, Ниром, Мерлом Тювом и Гарольдом Юри на весеннем собрании Американского физического общества в Вашингтоне, округ Колумбия, в последнюю неделю апреля 1940 года. Газета «Нью-Йорк Таймс» сообщила, что участники конференции утверждали «вероятность того, что какой-нибудь учёный взорвет значительную часть Земли крошечным кусочком урана».

Консультативный комитет по урану снова собрался в Национальном бюро стандартов 27 апреля 1940 года. На этот раз к ним присоединился контр-адмирал Гарольд Г. Боуэн-старший , директор Военно-морской исследовательской лаборатории (NRL), вместе с Саксом, Пеграм, Ферми, Сцилард и Вигнер. И снова Эйнштейн, хотя его и пригласили, отказался присутствовать. Встреча выявила различия между оптимистичными Силардом и Саксом и более осторожным Ферми. Комитет согласился продолжить работу в Колумбии, которая, как он надеялся, покажет, возможна ли цепная реакция. Боуэн и Ганн предложили создать научный подкомитет для консультирования Консультативного комитета по урану. Туве и Ванневар Буш из Института Карнеги проявили к этому интерес, и Бриггс создал его. В его состав под председательством Бриггса входили Юри, Пеграм,Тьюве, Бимс, Ганн и Грегори Брейт . Научный подкомитет впервые собрался 13 июня 1940 года в Национальном бюро стандартов. Он рассмотрел проделанную к настоящему моменту работу и рекомендовал усилить поддержку исследований как цепных ядерных реакций, так и разделения изотопов.

Немецкое вторжение в Бельгию в мае 1940 года вызвало беспокойство по поводу судьбы урановой руды из Бельгийского Конго , крупнейшего в мире источника; последующая битва за Францию ​​вызвала тревогу в администрации по поводу направления, в котором развивалась война. 12 июня 1940 года Буш и Гарри Хопкинс обратились к президенту с предложением создать Комитет национальных оборонных исследований (NDRC) для координации исследований, связанных с обороной. NDRC был официально создан 27 июня 1940 года под председательством Буша. Он немедленно поглотил Консультативный комитет по урану, что действительно было одной из его целей. Буш немедленно реорганизовал Консультативный комитет по урану в Комитет NDRC по урану, подчиняющийся непосредственно ему. Бриггс остался председателем, но Гувер и Адамсон были исключены из его состава, а Туве, Пеграм, Бимс, Ганн и Юри были добавлены. По соображениям безопасности в Урановый комитет не были назначены ученые иностранного происхождения. Публикация исследований по урану, делению и разделению изотопов была теперь запрещена.

комитет МАУД

Тем временем Отто Фриш и Рудольф Пайерлс , два исследователя из Бирмингемского университета поручил исследовать ядерное оружие, в Англии, которым по иронии судьбы Марк Олифант поскольку, будучи вражескими иностранцами в Британии, они не имели права участвовать в секретных военных работах, выпустили Меморандум Фриша-Пайерлса в марте 1940 года. Меморандум противоречил распространенному в то время мнению, что для изготовления бомбы потребуется много тонн урана, требующего доставки кораблем. Расчеты в меморандуме показали, что для создания бомбы можно использовать всего лишь от 1 до 10 кг (от 2,2 до 22,0 фунтов) чистого урана-235, что было бы вполне практично для перевозки самолетами.

Олифант передал меморандум Генри Тизарду , и был создан комитет MAUD для дальнейшего расследования. Он пришел к выводу, что атомная бомба не только технически осуществима, но и может быть произведена всего за два года. Комитет единогласно рекомендовал в срочном порядке приступить к разработке атомной бомбы, хотя и признал, что требуемые ресурсы могут превышать те, которые доступны Великобритании. Комитет MAUD завершил отчет MAUD 15 июля 1941 года и распустился. Отчет состоял из двух частей; первый пришел к выводу, что бомба из урана-235 может быть создана всего за два года с использованием 25 фунтов (11 кг) урана-235 с мощностью, эквивалентной 1800 тоннам в тротиловом эквиваленте (7500 ГДж); второй пришел к выводу, что управляемое деление может быть источником энергии для привода машин и источником радиоизотопов. В результате отчета комитета MAUD британцы начали программу создания атомной бомбы под кодовым названием Tube Alloys .

Дальнейшие британские разработки

Юри начал рассматривать методы разделения изотопов. Наиболее перспективным считался процесс центрифугирования. Бимс разработал такой процесс в Университете Вирджинии в 1930-х годах, но столкнулся с техническими трудностями. Процесс требовал высоких скоростей вращения, но на определенных скоростях возникали гармонические вибрации, грозившие разорвать оборудование на части. Поэтому необходимо было быстро ускориться на этих скоростях. В 1941 году он начал работать с гексафторидом урана , единственным известным газообразным соединением урана, и смог выделить уран-235. В Колумбийском университете Юри поручил Карлу П. Коэну исследовать этот процесс, и он разработал корпус математической теории, позволивший спроектировать центробежную сепараторную установку, которую взялась построить Вестингауз. Другой возможностью была газовая диффузия , которую Джордж Б. Кистяковский предложил на обеде 21 мая 1940 года.

в сентябре 1940 года Миссия Тизард поделилась британскими результатами с американцами, но это только заставило их осознать, что они поддерживают британцев, а, возможно, и немцев. 15 апреля 1941 года Бриггс получил записку от Рудольфа Ладенбурга , физика из Принстонского университета , в которой говорилось:

Возможно, вас заинтересует, что мой коллега, приехавший несколько дней назад из Берлина через Лиссабон , принес следующее сообщение: надежный коллега, работающий в лаборатории технических исследований, попросил его сообщить нам, что большое количество немецких физиков интенсивно работая над проблемой урановой бомбы под руководством Гейзенберга , сам Гейзенберг старается максимально затянуть работу, опасаясь катастрофических результатов успеха. Но он не может не выполнить данное ему поручение, и если проблему удастся решить, то, вероятно, она будет решена в ближайшем будущем. Поэтому он посоветовал нам поторопиться, если США не опоздают.

провести обзор уранового проекта Поэтому Буш поручил Национальной академии наук . Комитет по рассмотрению возглавил Артур Комптон , в его состав входили физики Эрнест О. Лоуренс , Джон К. Слейтер , Джон Х. Ван Флек и химик Уильям Д. Кулидж . 17 мая 1941 года он опубликовал положительный отчет, в котором рекомендовал активизировать усилия, но Буша беспокоил упор на ядерную энергетику вместо ядерного оружия, и у него было два инженера: Оливер Э. Бакли из Bell Telephone Laboratories и Л. Уоррингтон Чабб. Компания Westinghouse добавила, что подготовит второй отчет с упором на оценку того, как скоро можно ожидать практических выгод.

Секция S-1

28 июня 1941 года Рузвельт издал Указ № 8807 о создании Управления научных исследований и разработок (OSRD). с Бушем в качестве его директора, лично ответственного перед президентом. Новая организация вошла в состав NDRC, который сейчас возглавляет Джеймс Б. Конант . Урановый комитет стал Урановым отделом ОСРД, который вскоре по соображениям безопасности был переименован в Секцию С-1. К секции S-1 Буш добавил Сэмюэля К. Эллисона , Брейта, Эдварда У. Кондона , Ллойда П. Смита и Генри Д. Смита ; Ганн был исключен в соответствии с политикой NDRC, запрещающей присутствие в секциях военнослужащих армии или флота. Бриггс остался председателем, а Пеграм - вице-председателем.

В соответствии с пожеланиями президента вопросы политики были ограничены президентом, Уоллесом, Бушем, Конантом, военным министром Генри Стимсоном и начальником штаба армии Маршаллом генералом Джорджем К. . Для реализации этого Секция S-1 была размещена за пределами NDRC, непосредственно под руководством Буша, который мог санкционировать закупки. Гарольд Д. Смит , директор Бюджетного бюро , заверил Буша, что, если ресурсов OSRD окажется недостаточно, дополнительное финансирование будет предоставлено из денег, контролируемых президентом.

Олифант прилетел в Соединенные Штаты из Англии в августе 1941 года, чтобы выяснить, почему Бриггс и его комитет, очевидно, игнорируют отчет MAUD. Олифант к своему ужасу обнаружил, что отчеты и другие документы, отправленные непосредственно Бриггсу, не были доведены до сведения всех членов комитета; Бриггс запер их в сейфе. Затем Олифант встретился с Эллисон, Кулиджем, Конантом и Ферми, чтобы объяснить срочность. На этих встречах Олифант говорил об атомной бомбе убедительно и уверенно и объяснял, что у Британии нет ресурсов для реализации проекта в одиночку, поэтому выбор остается за Соединенными Штатами.

Буш встретился с Рузвельтом и его -президентом вице Генри Уоллесом 9 октября 1941 года и проинформировал их о ходе работы секции S-1. Он лично доставил Рузвельту третий доклад Артура Комптона от 1 ноября 19 ноября 1941 года. 6 декабря 1941 года Буш провел встречу, чтобы организовать ускоренный исследовательский проект под руководством Комптона, в котором Юри исследовал газовую диффузию для обогащения урана, а Лоуренс исследовал методы электромагнитного обогащения.

На следующий день нападение Японии на Перл-Харбор привело к вступлению США в войну. Поскольку Соединенные Штаты находились в состоянии войны, финансирование теперь было доступно в размерах, о которых годом ранее и не мечтали. Когда на заседании секции S-1 18 декабря 1941 года Лоуренс попросил 400 000 долларов на электромагнитное разделение, секция немедленно рекомендовала предоставить эту сумму. Комптону было выделено 340 000 долларов на исследования ядерных реакторов в Колумбии и Принстоне и 278 000 долларов в Чикагском университете . Еще 500 тысяч долларов было выделено на сырье. Предложенный им план был не менее захватывающим: произвести цепную ядерную реакцию к июлю 1942 года, а атомную бомбу — к январю 1945 года. В январе 1942 года он создал Металлургическую лабораторию , централизовав работу в Чикагском университете.

Исполнительный комитет S-1

На заседании секции S-1 9 марта 1942 года присутствовал бригадный генерал Вильгельм Д. Стайер , начальник штаба недавно созданной Службы снабжения армии США . Срок действия контрактов OSRD истекал в конце июня, а в стране шла война, и в стране шла острая конкуренция за сырье. Было решено, что в 1942–43 годах армия профинансирует 53 миллиона долларов из программы в 85 миллионов долларов. 18 июня 1942 года полковнику Джеймсу К. Маршаллу было приказано организовать армейский компонент проекта.

Маршалл основал штаб-квартиру своего округа на 18-м этаже Бродвея, 270 в Нью-Йорке. Он выбрал название «Разработка материалов-заменителей» (DSM), но оно не прижилось. Полковник Лесли Р. Гроувс-младший , руководитель строительного отдела Управления главного инженера, считал, что это привлечет неуместное внимание. Вместо этого новому району было присвоено безобидное название « Инженерный округ Манхэттена» , следуя обычной практике присвоения инженерным округам названий в честь города, в котором располагалась их штаб-квартира. Вскоре последовало и название проекта. Официально он был учрежден начальником отдела инженерного генерал-майором Юджином Рейболдом 16 августа 1942 года.

К маю 1942 года Конант почувствовал, что секция S-1 стала слишком громоздкой. Он не собирался после мартовской встречи. Когда в мае ему понадобился совет эксперта, он призвал меньшую группу и рекомендовал ей контролировать работу ОСРД, в основном технические и контрактные аспекты проекта, в то время как армия занималась проектированием, строительством и выбором площадки. Закупки входили в обязанности OSRD, но в случае затруднений оно могло обратиться за помощью к армии. Буш получил на это одобрение президента и 19 июня 1942 года упразднил секцию S-1 и заменил ее Исполнительным комитетом S-1. Конант был назначен ее председателем, а Бриггс, Комптон, Лоуренс, Эгер Мерфри и Юри - другими ее членами.

Заседания Исполкома S-1 состоялись 25 июня, 9 июля, 30 июля, 26 августа, 13–14 сентября, 26 сентября, 23–24 октября, 14 ноября,9 и 19 декабря 1942 г., 14 января, 10–11 февраля, 18 марта, 29 апреля и 10–11 сентября 1943 г. На его первом заседании 25 июня 1942 года присутствовали Буш, Стайер и полковники Маршалл и Кеннет Николс . Он обсуждал приобретение земли для производственных объектов проекта, которые армия рекомендовала разместить в окрестностях Ноксвилла, штат Теннесси , с бостонской фирмой Stone & Webster в качестве основного подрядчика проекта. Заседание 30 июля 1942 г. было посвящено рассмотрению хода работ по разделению изотопов центробежным и газодиффузионным методами. На совещании 26 августа 1942 года рассматривался проект Лоуренса по электромагнитному разделению и расширение программы по производству тяжелой воды .

Встреча в сентябре 1942 года состоялась в Богемской роще . Николс и майор Томас Т. Креншоу-младший присутствовали вместе с физиком Робертом Оппенгеймером . На этой встрече было решено большинство нерешенных вопросов, стоящих перед проектом. но Буш и Конант чувствовали, что пришло время армии взять на себя этот проект, который уже был одобрен президентом 17 июня 1942 года. После некоторого обсуждения было решено, что Гроувс, который будет повышен до в звании бригадного генерала, станет директором Манхэттенского проекта 23 сентября 1942 года. Он будет подотчетен Комитету по военной политике (MPC), в который войдут Стайер, Буш (с Конантом в качестве его заместителя) и контр-адмирал. Уильям Р. Пернелл .

Армия взяла на себя полный контроль над контрактами OSRD на исследования и разработки по мере истечения срока их действия. Производственные контракты были расторгнуты и переданы армии, в основном 31 марта 1943 года. Хотя Исполнительный комитет S-1 оставался консультативным органом, он стал бездействующим, хотя формально и не был распущен. Буш и Конант продолжали влиять на Манхэттенский проект посредством участия в MPC.

Расходы NDRC и OSRD на атомную энергетику

Организация	Дата	Расходы
NDRC (CND)	27 июня 1940 г. - 28 июня 1941 г.	$468,000.00
NDRC (ОСРД)	28 июня 1941 г. - декабрь 1941 г.	$452,650.00
Секция S-1	Январь – июнь 1942 г.	$1,952,168.00
Плановый совет ОСРД	Январь – июнь 1942 г.	$2,224,392.77
Исполнительный комитет S-1	Июнь 1942 г. - сентябрь 1943 г.	$13,041,037.57

Ссылки

• Конант, Дженнет (2002). Такседо-Парк: магнат с Уолл-стрит и секретный дворец науки, изменивший ход Второй мировой войны . Нью-Йорк: Саймон и Шустер. ISBN  0-684-87287-0 . OCLC   48966735 .
• Гоуинг, Маргарет (1964). Великобритания и атомная энергия, 1939–1945 гг . Лондон: Макмиллан. OCLC   670156897 .
• Хьюлетт, Ричард Г .; Андерсон, Оскар Э. (1962). Новый Свет, 1939–1946 (PDF) . Университетский парк: Издательство Пенсильванского государственного университета. ISBN  0-520-07186-7 . OCLC   637004643 . Проверено 26 марта 2013 г.
• Джонс, Винсент (1985). Манхэттен: Армия и атомная бомба (PDF) . Вашингтон, округ Колумбия: Центр военной истории армии США . OCLC   10913875 . Проверено 19 ноября 2016 г.
• Николс, Кеннет Д. (1987). Дорога к Троице: личный отчет о том, как разрабатывалась ядерная политика Америки . Нью-Йорк: Уильям Морроу и компания. ISBN  0-688-06910-Х . OCLC   15223648 .
• Роудс, Ричард (1986). Создание атомной бомбы . Нью-Йорк: Саймон и Шустер. ISBN  0-671-44133-7 . OCLC   13793436 .
• Шрейдер, Чарльз Р. (2006). История исследования операций в армии США, Том I: 1942–62 . Вашингтон, округ Колумбия: Армия США. ISBN  978-0-16-072961-4 . OCLC   73821793 .
• Смит, Генри ДеВольф (1945). Атомная энергия для военных целей: Официальный отчет о разработке атомной бомбы под эгидой правительства США, 1940–1945 гг . Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. OCLC   770285 .
• Стюарт, Ирвин (1948). Организация научных исследований для войны: административная история Управления научных исследований и разработок . Бостон: Литтл, Браун и компания. OCLC   500138898 . Проверено 1 апреля 2012 г.
• Сильвес, Ричард Т. (1987). Ядерные оракулы: история Генерального консультативного комитета Комиссии по атомной энергии, 1947–1977 гг . Эймс, Айова: Издательство Университета штата Айова. ISBN  978-0-8138-0062-2 . OCLC   15630365 .