August 14th, 2018

Oberwolfach

поджиг атмосферы

Наткнулся на любопытную историю, которая раньше ускользала от моего внимания.

Как известно, в ходе работы Манхэттенского проекта обсуждался вопрос, не может ли ядерный взрыв «поджечь» атмосферу, запустив цепную реакцию. В нескольких книгах и обзорах на эту тему приводятся воспоминания участников проекта и других свидетелей — и в зависимости от целей текста, либо подчёркивается, что сомнения у участников оставались, либо, наоборот, акцент делается на том, что были сделаны нужные оценки, показавшие крайнюю маловероятность начала существенной цепной реакции в атмосфере.

Исторически тут любопытен вопрос о том, каким было отношение ключевых участников Манхэттенского проекта к этой мысли и как оно менялось со временем. Изучение литературы на этот предмет даёт довольно размытую картину: в целом ясно, что этим вопросом задавались Ферми, Теллер и Комптон (хотя в литературе фигурируют очень разные моменты возникновения этого вопроса: от 1942 года до нескольких недель перед испытанием в июле 1945 года) и что Бете последовательно отстаивал мысль о невозможности возникновения цепной реакции в атмосфере (он продолжал её отстаивать и в 1970-е по отношению к термоядерному оружию). Разобраться же в ворохе довольно противоречивых свидетельств и восстановить относительно последовательную картину анализа этого вопроса — задача, ещё ждущая своего исследователя из числа историков науки.

Так или иначе, видимо, единственным итогом существоваших обсуждений является отчёт 1946 года «Ignition of the Atmosphere with Nuclear Bombs» за авторством Конопинского, Марвина и Теллера, в котором приводятся оценки с выводом о том, что как минимум тогдашних энергий для «поджига» атмосферы недостаточно, но что в районе температур от десятков то сотен мегаэлектронвольт (1011...1012 К) «зазор до поджига» становится небольшим и может быть перекрыт неточностями оценок.

С физической же точки зрения интересно, что помимо опубликованного отчёта 1946 года я как минимум сходу не нашёл никаких более поздних публикаций, уточнявших бы его оценки на основе накопленных знаний о сечениях ядерных реакций (в отчёте упоминается, что сечения реакций являются важнейшими из неизвестных параметров, которые пришлось грубо оценивать); есть ощущение, что тут есть простор для более тщательных моделей и оценок. В каких-то простеньких приближениях из этого вообще, наверное, можно сделать хорошую задачку для физтеховской контрольной по общей физике на третьем курсе. Возможно, и кто-то из моих читателей захочет на досуге об этом подумать — буду рад соответствующим обсуждениям.