Атомная энергия для военных целей - [63]

Шрифт
Интервал

10.2. Метод диффузии, по-видимому, впервые был серьезно рассмотрен Данингом в записке к Дж. Б. Пеграму, которая была переслана Л.Дж. Бригсу осенью 1940 г. Эта записка подводила итоги предварительным исследованиям, которые были проведены Э. Т. Бутом, А. фон Гроссе и Дж. Р. Данингом. Работа была ускорена в 1941 г. финансовой помощью, обусловленной контрактом, которую Г. К. Юри получил от Военно-морского флота для изучения разделения изотопов, главным образом методом центрифугирования. В течение этого периода Ф.Дж. Слэк (Университет Вандербильта) и В. Ф. Либи (Калифорнийский университет) присоединились к группе.

Контракт ОСРД (OEMsr-106), который был заключен ранее специально для изучения диффузии, вошел в силу 1 июля 1941 г. сроком на 1 год. Работа во все увеличивающихся масштабах продолжалась по ряду контрактов с ОСРД и с Армией до конца весны 1945 г. До мая 1943 г. Данинг непосредственно отвечал за эту работу. Юри был ответственным за статистические методы разделения изотопов вообще. С этого времени до февраля 1945 г. Юри был прямым руководителем той части работ по диффузии, которая проводилась в Колумбийском университете; Данинг оставался руководителем одного из основных разделов этой работы.

1 марта 1945 г. лаборатория была принята от Колумбийского университета фирмой Carbide and Carbon Chemical Corporation. В начале 1942 г. по предложению Э. В. Мерфри для разработки проектов установки производственного масштаба, оборудования для диффузионных заводов и, возможно, постройки завода была привлечена фирма M.W. Kellog Co. Чтобы довести до конца все предприятие, была образована новая, дочерняя компания, названная Kellex Corporation. В январе 1943 г. ответственность за работу завода была передана фирме Carbide and Carbon Chemical Corporation.

10.3. Как отмечалось в главе IV, в конце 1941 г. была доказана, в принципе, возможность разделения шестифтористого урана посредством одноступенчатой диффузионной установки с пористой перегородкой (например фильтром, изготовленным травлением тонкой фольги сплава цинк-серебро соляной кислотой). Большая работа была проведена по перегородкам и насосам, но ответ, вполне удовлетворительный для работы в производственном масштабе, найден не был. Наряду с этим, К. Когеном был начат ряд теоретических исследований, на которые мы уже ссылались, относительно того, какой путь использования процесса диффузии является наилучшим, т. е. сколько ступеней может потребоваться, какова общая потребная площадь перегородок, какой объем газа должен циркулировать и т. д. Теоретические исследования и разработка схемы процесса М. Бенедиктом намного увеличили наши сведения в этой области и послужили основой для проектирования большого завода.

10.4. Информация, полученная из Англии, и визит английской группы зимой 1941–1942 г. осветили ряд пунктов. В это время англичане сами проектировали диффузионную разделительную установку, так что дискуссия с Ф. Симоном, Р. Пайерлсом и другими была особенно ценной.

ПРИНЦИПЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ПОСРЕДСТВОМ ДИФФУЗИИ

ОДНОСТУПЕНЧАТАЯ ДИФФУЗИЯ

10.5. Как было указано в прошлой главе, скорость диффузии газа через идеальную пористую перегородку обратно пропорциональна квадратному корню из его молекулярного веса. Так, если газ, состоящий из двух изотопов, начинает диффундировать через перегородку в эвакуированный сосуд, то более легкий изотоп (с молекулярным весом M>1) диффундирует быстрее, чем более тяжелый (с молекулярным весом M>2). В результате (в течение, по крайней мере, короткого промежутка времени) относительная концентрация более легкого изотопа за перегородкой становится выше, чем до перегородки. Но, если позволить процессу неограниченно продолжаться, устанавливается равновесие, к концентрации по обеим сторонам перегородки выравниваются. Даже в случае, если газ, который прошел через перегородку, откачивается насосом, относительное количество тяжелого изотопа, проходящего через перегородку, будет возрастать, так как более легкий изотоп в исходном газе (до перегородки) израсходован в начале процесса диффузии.

10.6. Для отдельного цикла диффузии увеличение относительной концентрации легкого изотопа в диффундирующем газе, по сравнению с подводимым газом, может быть выражено через коэффициент разделения r, или через коэффициент обогащения r-1, которые были определены в параграфе 9.8 предыдущей главы. Можно вывести довольно простое уравнение для зависимости r-1 от молекулярного веса и продиффундировавшей доли исходного газа. Если эта доля очень мала, уравнение превращается в r=α («идеальный коэффициент разделения» параграфа 9.14). Если эта продиффундировавшая доля имеет заметную величину, уравнение дает ожидаемое уменьшение разделения. Например, если количество продиффундировавшего газа равно половине подаваемого, то r-1 = 0,69(α-1) или, для шестифтористого урана, r=1,003, вместо r=1,0043 для случая, когда продиффундировала очень небольшая часть исходного газа.

КАСКАД

10.7. Для того, чтобы разделить изотопы урана, необходимо применять много последовательных ступеней диффузии (каскад), так как


Рекомендуем почитать
История яда

Жан де Малесси в своей книге прослеживает эволюцию яда — как из индивидуального оружия он стал оружием массового уничтожения. Путешествие в страну ядов, адская кухня ибн Вашьи, Рим — город отравителей, Митридат — не царь, а яд и метаморфозы яда — вот небольшой перечень вопросов, освещенных автором.


Дело Бронникова

«Дело Бронникова» — книга-расследование. Она сложилась из пятитомного следственного дела 1932 года. Среди обвиняемых — переводчик М.Л. Лозинский, лингвист Н.Н. Шульговский, киновед Н.Н. Ефимов, художник В.А. Власов. Но имена других сегодня никому ничего не говорят. Пропали их сочинения, статьи, стихи, записки, письма, даже адреса. А люди эти были очень талантливы: А.В. Рейслер, П.П. Азбелев, А.А. Крюков, М.Н. Ремезов, М.Д. Бронников… — ленинградские литераторы и искусствоведы.Авторы собирали информацию по крупицам в официальных и частных архивах и пытались увидеть живых людей, стоящих за найденными материалами этого забытого дела.


Бабьи яры Смоленщины. Появление, жизнь и катастрофа Смоленского еврейства.

Свидетельства очевидцев и долгожителей, данные архивов и музеев о появлении, жизни евреев, убийствах евреев на оккупированной в 1941–1943 годах Смоленщине и судьбах уцелевших.


Дар слов мне был обещан от природы

В настоящем издании впервые в наиболее полном виде представлено художественное наследие выдающегося историка XX века Льва Николаевича Гумилева, сына двух великих русских поэтов — Анны Ахматовой и Николая Гумилева. В книгу вошли стихи, поэмы, переводы, художественная проза, некоторые критические работы. Ряд вещей публикуется впервые по рукописям из архива Л.Н. Гумилева. Издание сопровождается вступительной статьей и подробными комментариями. Выражаем благодарность директору и сотрудникам Музея истории и освоения Норильского промышленного района за предоставленные материалы. В оформлении издания использована фотография Л.Н.


Рок семьи Романовых. «Мы не хотим и не можем бежать…»

Новая книга от автора бестселлеров «Дневники княжон Романовых» и «Застигнутые революцией» посвящена самой неизвестной странице жизни последнего российского императора – попыткам спасти от гибели Николая II и его семью. Историческое расследование, основанное на недавно обнаруженных архивных материалах из России, США, Испании и Великобритании, прежде недоступных даже отечественным историкам, тщательно восстанавливает драматические события весны и лета 1917 года. Венценосные европейские родственники Романовых и матросы-большевики, русские монархисты и британские разведчики – всем им история отвела свою роль в судьбе российской царской династии.


Дьявол в деталях

Эта необычная книга содержит в себе реальные истории из мира сегодняшнего российского бизнеса. В одних рассказывается о том, как предприниматели успешно разрушают бизнес-предрассудки «теоретиков», в других, наоборот, описаны катастрофические провалы, возникшие в результате принятия правильных, на первый взгляд, решений.Написанная с присущим автору остроумием книга «Дьявол в деталях» не столько о кейсах, сколько о правде жизни типичных российских предпринимателей.«Фишка» книги — авторские иллюстрации-«демотиваторы».Книга будет интересна широкому кругу читателей, занимающихся бизнесом, но особенно будет полезна тем, кто только собирается открыть собственное дело.2-е издание, стереотипное.