三位一體(核試驗)
三位一體 | |
---|---|
資訊 | |
國家 | 美國 |
測試網站 | 新墨西哥州三位一體網站 |
日期 | 1945年7月16日 |
測試類型 | 大氣 |
設備類型 | p內內底裂變 |
屈服 | 25公斤TNT (100 TJ) |
測試年代 | |
三位一體地點 | |
最近的城市 | 新墨西哥州賓厄姆 |
---|---|
坐標 | 33°40'38'n 106°28′31'w / 33.67722 °N 106.47527°W |
區域 | 36,480英畝(14,760公頃) |
建造 | 1945 |
NRHP參考號 | 66000493 |
NMSRCP號 | 30 |
重要日期 | |
核爆炸日期 | 1945年7月16日 |
添加到NRHP | 1966年10月15日 |
指定的NHLD | 1965年12月21日 |
指定的NMSRCP | 1968年12月20日 |
Trinity是美國陸軍在1945年7月16日在MWT上午5:29(GMT)上午5:29( GMT )上午5:29(GMT)進行的第一次爆發的代碼名稱,作為曼哈頓項目的一部分。該測試是一種爆內科設計的plutonium炸彈,被暱稱為“小工具”,其設計與後來在日本長崎(Nagasaki)在日本長崎(Nagasaki)引爆的設計相同。決定進行第一次核試驗。代碼名稱“ Trinity”是由Los Alamos實驗室主任J. Robert Oppenheimer分配的,其靈感來自John Donne的詩歌。
這項測試由肯尼斯·貝恩布里奇(Kenneth Bainbridge)計劃和執導,在新墨西哥州索科羅(Socorro )東南約35英里(56公里)的喬納達(Jornada del Muerto)沙漠中進行了關於阿拉莫戈爾多轟炸機和槍支範圍的東西測試之前)。最初在附近的唯一結構是麥當勞牧場及其輔助建築,科學家將其用作測試炸彈組件的實驗室。擔心嘶嘶聲促使建造“巨型”,這是一種可能包含plut木的鋼遏制船,可以使其恢復;但是最終未在測試中使用巨型。 1945年5月7日,進行了一場排練,在此期間,有108噸短噸(98噸)的高爆炸物用放射性同位素引爆。
三位一體測試的周末大約有425人出席。 Observers included Vannevar Bush , James Chadwick , James B. Conant , Thomas Farrell , Enrico Fermi , Hans Bethe , Richard Feynman , Isidor Isaac Rabi , Leslie Groves , Robert Oppenheimer, Frank Oppenheimer , Geoffrey Taylor , Richard Tolman , Edward Teller , and John von諾伊曼。三位一體炸彈釋放了25公斤TNT (100 tj )±2千噸TNT (8.4 TJ )的爆炸能量,並散發出一大堆輻射。成千上萬的人住在測試的近處比在隨後的測試的指南中允許的允許,但是在測試附近或之後,沒有人居住在測試附近。
該測試地點於1965年被宣佈為國家歷史地標區,並於次年在國家歷史悠久的地方上市。
背景
核武器的創造源於1930年代的科學和政治發展。十年來,有許多關於原子本質的新發現,包括存在核裂變。法西斯政府在歐洲的同時崛起導致人們擔心德國核武器項目,尤其是在來自納粹德國和其他法西斯國家的難民的科學家中。當他們的計算表明核武器在理論上是可行的時,英國和美國政府支持建造它們的全面努力。
這些努力於1942年6月轉移到美國陸軍的權力,並成為曼哈頓項目。小準將萊斯利· R ·格羅夫斯( Leslie R.芝加哥大學,哥倫比亞大學和加利福尼亞大學伯克利分校的輻射實驗室進行了其他發展工作。
曼哈頓項目科學家已經確定了兩個易裂變同位素用於炸彈的潛在用途:鈾235和plutonium-239 。鈾235成為轟炸廣島的小男孩炸彈設計的基礎;三位一體測試中使用的設計,最終用於轟炸長崎(胖人),是基於p的。基於plutonium-239的武器所考慮的原始設計是瘦人,其中(如小男孩鈾炸彈中)將迅速將兩種亞臨界材料的堆積物迅速融合在一起,形成一個臨界質量。
p是一種合成元素,具有復雜的特性,最初幾乎沒有知名度,因為直到1944年,它才以非常純淨的微圖生產,而武器需要在反應堆中繁殖的千克數量。 1944年4月,洛斯阿拉莫斯物理學家埃米利奧·塞格(EmilioSegrè)發現,橡樹嶺(Oak Ridge )X-10石墨反應器產生的prut木包含plutonium-240是一種雜質。 Plutonium-240以數千倍的p裂(239率)進行自發裂變,因此額外的中子可能會使槍型裂變武器中的p在形成臨界質量後會過早爆炸,形成臨界質量,產生“ Fizzle ” “ -核爆炸比完全爆炸小的次數要小。因此,瘦弱的設計將不起作用。
然後,實驗室轉向技術上更困難的內爆設計。 1943年9月,數學家約翰·馮·諾伊曼(John von Neumann)提出了兩種不同的高爆炸物圍繞著裂變的“核心” ,產生了不同速度的衝擊波。在經過精心計算的配置中,將更快和較慢的爆炸物交替交替,在同時爆炸時會產生壓縮波。這種所謂的“爆炸鏡頭”以足夠的力向內聚焦衝擊波,以迅速將固體核心芯迅速壓縮到其原始密度的幾倍。密度的增加導致核心(以前的亞臨界)變得超臨界。同時,衝擊波激活了核心中心的一個小中子源,從而確保鏈反應在壓縮時立即開始立即開始。如此復雜的設計需要在工程和流體動力學上進行大量研究和實驗,1944年8月,整個Los Alamos實驗室都重組了這項工作。
準備
決定
測試內爆裝置的想法是在1944年1月在洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)的討論中提出的,並為奧本海默(Oppenheimer)提供了足夠的支持來接近格羅夫斯(Groves) 。格羅夫斯獲得了認可,但他很擔心。曼哈頓的項目花了很多錢和精力來生產plut,他想知道是否有一種恢復它的方法。然後,實驗室的理事會指示諾曼·拉姆西(Norman Ramsey)調查如何做到這一點。 1944年2月,拉姆齊(Ramsey)提出了一項小規模的測試,其中爆炸的大小限制了鏈條反應的數量,並發生在密封的圍繞容器中,可以從中回收p lut。
產生這種受控反應的手段尚不確定,並且獲得的數據不像全面爆炸那樣有用。奧本海默(Oppenheimer)認為,必須在能量釋放與預期的最終使用的能量釋放相當的範圍內進行測試。” 1944年3月,他獲得了格羅夫斯(Groves)的暫定批准,以測試遏制船內的全尺度爆炸,儘管格羅夫斯仍然擔心他將如何解釋在測試失敗的情況下,他將如何解釋“價值十億美元的價值”。
代碼名稱
該測試的代碼名稱“ Trinity”的確切起源尚不清楚,但通常歸因於Oppenheimer作為對John Donne的詩歌的提及,而John Donne的詩歌反過來又引用了基督教對三位一體的信仰。 1962年,格羅夫斯(Groves)向奧本海默(Oppenheimer)寫了有關該名稱的起源的文章,詢問他是否選擇了它,因為它是西方河流和山峰的共同名稱,不會引起關注,並引起了此答复:
我確實提出了建議,但沒有這樣做...為什麼我選擇這個名字不清楚,但我知道我的想法在我心中。約翰·多恩(John Donne)去世前寫了一首詩,我知道和愛。從中引用了一個引文:“正如西方和東部 /在所有瓦特地圖中 - 我是一個 - 是一個 - /這樣,死亡觸摸復活。”這仍然不是三位一體,而是在另一個眾所周知的虔誠詩中開了:“擊敗我的心,三人上帝。”
組織
1944年3月,該測試的計劃被分配給哈佛大學物理學教授肯尼斯·貝恩布里奇(Kenneth Bainbridge) ,在炸藥專家喬治·凱斯蒂亞科夫斯基(George Kistiakowsky)下工作。貝恩布里奇的小組被稱為E-9(炸藥開發)小組。斯坦利·克肖(Stanley Kershaw)以前來自國家安全委員會,負責安全。洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)的助理郵政工程師塞繆爾·P·達瓦洛斯(Samuel P. Davalos)上尉被任命為建築業。哈羅德·C·布什(Harold C. Bush)中尉成為三位一體大本營的指揮官。科學家威廉·彭尼(William Penney) ,維克多·韋斯科普(Victor Weisskopf)和菲利普·穆恩( Philip Moon)是顧問。最終形成了七個亞組:
- 約翰·H·威廉姆斯(John H. Williams)領導的TR-1(服務)
- John H. Manley的tr-2(震驚和爆炸)
- Robert R. Wilson下的TR-3(測量)
- TR-4(氣象)在JM Hubbard下
- 朱利安·E·麥克(Julian E. Mack)下的TR-5(光譜學和照相)
- 伯納德·沃爾德曼(Bernard Waldman)的TR-6(空降測量)
- Louis H. Hempelmann的TR-7(醫療)
E-9組在1944年8月的重組中更名為X-2(開發,工程和測試)組。
測試網站
安全和保障需要一個遠程,孤立和人種的區域。科學家還希望一個平坦的區域來最大程度地減少爆炸的次要效應,而風很少以傳播放射性輻射。考慮了八個候選地點: Tularosa山谷; Jornada del Muerto山谷;古巴,新墨西哥州和梭羅北部的地區;以及新墨西哥州的El Malpais國家紀念碑的熔岩公寓;科羅拉多州大沙丘國家紀念碑附近的聖路易斯谷;南加州的沙漠訓練區和聖尼古拉斯島;以及德克薩斯州帕德里島的沙桿。
這些地點是通過汽車和空中調查的,由貝恩布里奇,RW Henderson,Wa Stevens少校和少校Peer de Silva調查。該地點最終在1944年9月7日與烏扎爾少將的諮詢之後,在阿拉莫戈多爆炸範圍的北端,位於卡里佐佐和聖安東尼奧市附近的索科羅縣。 33°40.636′N 106°28.525'W / 33.677267 °N 106.475417°W )。 Alamogordo炸彈襲擊範圍被改名為1945年7月9日,即測試前幾天。儘管有隔離地點的標準,但在測試地點的150英里(240公里)內,將近一百萬人居住。三位一體測試後不久,曼哈頓項目的首席醫療官斯塔福德·沃倫上校建議將來的測試至少距人口稠密地區至少150英里。
附近唯一的結構是麥當勞牧場及其輔助建築,距東南約2英里(3.2公里)。就像阿拉莫戈多爆炸範圍的其餘部分一樣,它是1942年被政府收購的。該專利土地已受到譴責和暫停的放牧權。科學家將其用作測試炸彈組件的實驗室。貝恩布里奇(Bainbridge)和達瓦洛斯(Davalos)制定了一個大本營的計劃,該訓練營有160名人員的住宿和設施,以及支持測試的技術基礎設施。來自德克薩斯州拉伯克的一家建築公司建造了軍營,軍官的宿舍,梅斯大廳和其他基本設施。需求擴大了,到1945年7月,有250人在Trinity測試地點工作。在測試的周末,有425個禮物。
布什中尉的十二人議員部門於1944年12月30日從洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)到達該地點。該單位建立了初始的安全檢查站和馬匹巡邏隊。該地點周圍的距離對於馬來說太大了,因此它們被重新用於馬球比賽,而國會議員則訴諸於使用吉普車和卡車進行運輸。在惡劣條件下長時間工作的男性以及危險的爬行動物和昆蟲的士氣維持士氣是一個挑戰。布什努力改善食物和住宿,並提供有組織的遊戲和夜間電影。
在整個1945年,其他人員到達了三位一體地點,以幫助準備炸彈測試。他們試圖從牧場井中使用水,但發現了水,因此無法喝水。他們被迫使用美國海軍鹽水肥皂,並從Socorro的消防站拖了飲用水。汽油和柴油是從那裡的標準油廠購買的。軍事和平民建築人員建造了倉庫,車間,雜誌和小賣部。新墨西哥州教皇的鐵路壁板通過添加一個卸載平台升級。建造了道路,並串起了200英里(320公里)的電話線。電力由便攜式發電機提供。
由於其靠近轟炸範圍,大本營在5月被意外轟炸了兩次。當練習之夜的領先飛機意外地擊倒發電機或以其他方式熄滅了目標的燈光,他們去尋找燈光,並且由於他們沒有被告知三位一體大本營的存在,而是點燃,轟炸了它。意外的轟炸損壞了馬s和木工商店,造成了一場小火。
巨型
責任設計船舶的設計船舶的爆炸失敗,稱為“ Jumbo”,被分配給Los Alamos實驗室X-2A部分的Robert W. Henderson和Roy W. Carlson。炸彈將被放入巨型的心臟中,如果炸彈的爆炸不成功,那麼巨型的牆將不會被違反,從而使恢復炸彈的p骨的可能性成為可能。 Hans Bethe ,Victor Weisskopf和Joseph O. Hirschfelder進行了初步計算,然後由Henderson和Carlson進行了更詳細的分析。他們提高了直徑13至15英尺(3.96至4.57 m)的鋼球的規格,重150噸(140噸),能夠處理每平方英寸50,000磅的壓力(340,000 kPa)。在與鋼鐵公司和鐵路協商後,卡爾森製作了縮放的圓柱設計,可以更容易製造。卡爾森(Carlson)確定了一家通常為海軍,巴布科克(Babcock&Wilcox)製作鍋爐的公司。他們做了類似的事情,願意嘗試製造。
正如1945年5月交付的那樣,巨型的直徑為10英尺(3.05 m),長25英尺(7.62 m)長,牆壁14英寸(356毫米)厚,重214噸(191噸; 194噸)。一列特殊的火車將其從俄亥俄州巴伯頓的B&W工廠帶到教皇的壁板,在那裡它裝在大型拖車上,拖著25英里(40公里)的拖車拖著沙漠拖曳。當時,這是有史以來最重的物品。
對於許多洛斯阿拉莫斯科學家來說,巨型是“實驗室對內爆炸彈成功的希望中最低點的物理表現”。到達時,漢福德的反應堆生產了數量的p,Oppenheimer充滿信心,可以進行第二次測試。巨型的使用將乾擾爆炸的數據收集,這是測試的主要目標。超過500噸的TNT(2,100 GJ)的爆炸會使鋼蒸發,並難以測量熱效應。即使是100噸TNT(420 GJ)也會發送碎片飛行,對人員和測量設備構成危害。因此,決定不使用它。取而代之的是,它被懸掛在爆炸式800碼(732 m)的鋼製塔上,可以將其用於隨後的測試。最後,巨型在爆炸中倖存下來,儘管它的塔沒有。
巨型在1946年4月16日被摧毀,當時一支陸軍軍團在鋼鐵容器底部引爆了八枚500磅炸彈。 Jumbo的鋼帶圍繞中間的鋼帶,專門設計用於在原子彈中懸掛在原子彈中的5,000磅高爆炸物。隨著傳統的炸彈坐在巨型的底部,隨之而來的爆炸將碎片朝著四分之三英里的四分之三英里飛行。授權破壞巨型的人仍然有爭議。巨型生鏽的骨骼位於白沙導彈範圍的三位一體遺址的停車場,並於1979年被移動。
開發團隊還考慮了在愚蠢爆炸時恢復活性材料的其他方法。一個想法是用沙錐覆蓋它。另一個是將炸彈懸掛在水罐中。與Jumbo一樣,也決定不進行這些遏製手段。洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)的CM-10 (化學和冶金)組還研究瞭如何在包含或失敗的爆炸後如何化學恢復活性材料。
100噸測試
由於只有一個機會正確地進行測試,貝恩布里奇決定應進行彩排以允許驗證計劃和程序,並進行測試和校準。 Oppenheimer最初持懷疑態度,但允許,後來同意它有助於三位一體測試的成功。
建造了一個20英尺高的木製平台(6 m)木製平台,在三位一體地面零地面的東南800碼(730 m)和81噸(89噸短噸)的成分B爆炸物(具有108噸的爆炸能力(具有108噸)將TNT(450 GJ))堆疊在其頂部。凱斯蒂亞科夫斯基(Kistiakowsky)向貝恩布里奇(Bainbridge)保證,所使用的炸藥不容易受到衝擊。當某些盒子從電梯上掉下來將它們提升到平台時,這被證明是正確的。柔性管穿過一堆炸藥盒。漢福德(Hanford)的放射性sl被溶解了1,000個beta射線活性(37 tbq )和400張鼠標(15 tbq)的伽馬射線活性,而Hempelmann將溶液倒入管道中。
該測試計劃於5月5日進行,但已推遲兩天,以允許安裝更多設備。必須拒絕進一步推遲的請求,因為它們會影響主要測試的時間表。 5月7日,爆炸時間定為04:00 Mountain War Time (MWT),但有37分鐘的延遲允許觀察飛機,這是一架來自第216陸軍空軍基地的波音B-29超級堡壘。克萊德少校的“斯坦”盾牌進入就位。
從阿拉莫戈多陸戰隊(Alamogordo Arim Field) 60英里(100公里)處可見傳統爆炸的火球,但在10英里(16公里)外的大本營幾乎沒有震驚。希爾茲認為爆炸看起來“美麗”,但幾乎沒有15,000英尺(4,600 m)的感覺。赫伯特·L·安德森(Herbert L.足以讓幾個小時的未受保護的暴露。未知來源的電信號使爆炸提前降低了0.25秒,破壞了需要分開的時間安排的實驗。安德森(Anderson)團隊開發的壓電儀表正確地表明,爆炸了108噸TNT(450 GJ),但路易斯·阿爾瓦雷斯(Luis Alvarez)和沃爾德曼(Waldman)的機載冷凝器儀表儀的準確性遠不如準確。
除了發現科學和技術問題外,排練測試也表明了實際問題。超過100輛汽車用於排練測試,但是主要測試需要更多的車輛,他們需要更好的道路和維修設施。隨著電話系統的重載,需要更多的收音機和更多的電話線。需要埋葬線以防止車輛損壞。安裝了電視式,以便與Los Alamos進行更好的溝通。建造了一個市政廳,以允許大型會議和簡報,並且必須升級Mess Hall。由於塵埃被干擾了一些儀器的車輛扔掉,因此密封了20英里(32公里)的道路。
炸彈
“小工具”一詞是炸彈的實驗室委婉語 - 賦予了實驗室武器物理部“ G部”,其名稱為1944年8月。當時,它並未特別指的是三位一體測試設備開發,但是一旦成為實驗室代碼名稱。三位一體炸彈是正式的Y-1561裝置,而胖子後來在長崎炸彈爆炸中也是如此。兩者非常相似,儘管三位一體炸彈缺乏引誘和外部彈道殼。炸彈仍在開發中,對胖人設計的小變化繼續進行。
為了使設計盡可能簡單,選擇了接近實心的球形芯,而不是空心的芯,儘管計算表明,空心芯在使用p的使用方面會更有效。核心被壓縮以通過高爆炸鏡產生的內爆提示超臨界。在物理學家羅伯特·克里斯蒂(Robert F. Christy )之後,這種設計被稱為“克里斯蒂核心”或“克里斯蒂坑”。
在plut骨的幾種同素同素體中,冶金學家更喜歡可延展的δ( delta )相。通過將炮合金將其穩定在室溫下。將兩個相等的半球甲基合金鍍以銀色,並用序列號HS-1和HS-2指定。 6.19公斤(13.6磅)的放射性芯產生了15 W的熱量,使其溫暖到約100至110°F(38至43°C),而銀板發育的水泡必須備並覆蓋並覆蓋金箔;後來將核心用鎳鋪板。
7月3日,由諾里斯·布拉德伯里(Norris Bradbury)領導的炸彈大會團隊在洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)領導的炸彈大會團隊進行了炸彈的試驗大會,該炸彈是由炸彈大會團隊進行的。一組爆炸性鏡頭於7月7日到達,隨後在7月10日到達。布拉德伯里(Bradbury)和凱斯蒂亞科夫斯基(Kistiakowsky)檢查了每個鏡頭,並選擇了最好的鏡頭。其餘的交給了愛德華·克魯茲(Edward Creutz) ,愛德華·克魯茲(Edward Creutz)在沒有核物質的情況下在洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)附近的Pajarito峽谷進行了試驗。該測試中的磁性測量表明,內爆的同時可能不足,炸彈將失敗。伯特(Bethe)整夜都在評估結果,並報告說它們與完美的爆炸一致。
核膠囊的大會始於7月13日在麥當勞牧場的房屋,那裡的主臥室變成了一個乾淨的房間。組裝了polonium-beryllium “ purchin”起始人,路易斯·斯洛特(Louis Slotin)將其放置在p芯的兩個半球內。西里爾·史密斯(Cyril Smith)隨後將核心放在天然的鈾篡改塞或“ slug”中。空氣間隙充滿0.5 mil(0.013毫米)的金箔,並將插頭的兩半固定在鈾缸墊圈和螺釘中,它們平滑地適合插頭的圓頂末端。
為了更好地理解從飛機上掉落並在空氣中引爆的炸彈的可能影響,炸彈應在100英尺(30 m)的鋼製塔頂上引爆。炸彈被驅動到塔的底部,在那裡將臨時的眼螺栓擰入105磅重(48千克)膠囊,並使用鍊式吊袋將膠囊降低到炸彈中。當膠囊進入鈾篡改的孔時,它卡在了。羅伯特·巴赫(Robert Bacher)意識到,p岩芯的熱量導致膠囊擴大,而爆炸物組件在夜間在沙漠中卻冷卻了。通過將膠囊與篡改接觸,溫度平等,幾分鐘後,膠囊已完全滑入篡改中。然後將眼螺栓從膠囊中取出,並用螺紋鈾插頭代替,將硼盤放在膠囊頂部,將鋁製插頭擰入推桿的孔中,並安裝了兩個剩餘的高爆炸鏡。最後,將上硬腦膜極帽螺栓固定到位。大會於7月13日左右於16:45完成。
該小工具被吊到100英尺(30 m)鋼製塔的頂部。高度可以更好地表明武器從轟炸機上掉落時的行為,因為空氣中的爆炸將最大化直接施加到目標的能量(隨著爆炸形狀擴展,會產生較少的核能,並且會產生較少的核能掉出來。塔樓站在四腿上,延伸到地面20英尺(6.1 m),並帶有混凝土基礎。在上面是一個橡木平台,一個瓦楞鐵棚向西開放。小工具被電絞車拖了起來。如果電纜斷開並且小工具掉落,則將一輛卡車的床墊放在下面。由貝恩布里奇,凱斯蒂亞科夫斯基,約瑟夫·麥基本( Joseph McKibben)和包括布什中尉在內的四名士兵組成的七人武裝黨開車去了塔樓,在7月15日22:00之後不久,在塔樓上進行最後的武裝。
人員
在測試前的最後兩周中,來自洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)的大約250名人員在三位一體地點工作,布什中尉的命令激怒了125名守衛和維護大本營的人。帕爾默(Palmer)少校下的另外160名男子被駐紮在該地區以外的車輛外,以撤離周圍地區的平民人口。他們有足夠的車輛將450人移至安全,並提供食物和用品可以持續兩天。安排了阿拉莫戈多陸軍空軍的安排,以提供住宿。格羅夫斯(Groves)警告新墨西哥州州長約翰·登普西( John J. Dempsey) ,戒嚴法可能必須在該州西南部宣布。
避難所被建立了10,000碼(9,100 m)的塔樓,塔的北部,西部和南部,每個人都有自己的負責人:羅伯特·威爾遜(Robert Wilson)N-10,000,約翰·曼利(John Manley) ,W-10,000的約翰·曼利(John Manley)和弗蘭克·奧本海默(Frank Oppenheimer)和S-10,000。許多其他觀察員大約有20英里(32公里),而另一些觀察員則散佈在不同的距離,有些處於非正式的情況下。理查德·費曼(Richard Feynman)聲稱是唯一一個沒有提供護目鏡的人,依靠卡車擋風玻璃來篩選有害的紫外線波長。貝恩布里奇(Bainbridge)要求格羅夫斯(Groves)將他的VIP清單降低到十個。他選擇了自己,Oppenheimer, Richard Tolman , Vannevar Bush , James Conant ,準將Thomas F. Farrell , Charles Lauritsen , Isidor Isaac Rabi , Geoffrey Taylor和James Chadwick爵士。 VIP從塔樓西北約20英里(32公里)的Compania Hill觀看了測試。
觀察者在測試結果上設置了一個投注池。櫃員是最樂觀的,預測了45千座TNT(190 TJ)。他戴著手套來保護自己的手,並在政府為所有人提供的焊鏡下面戴著太陽鏡。他是為數不多的實際觀看測試的科學家之一(用力保護),而不是按照他的背部轉過身來躺在地上的命令。他還帶來了Suntan Lotion,他與其他乳液分享了。 Ramsey選擇了零(完整的傻瓜),羅伯特·奧本海默(Robert Oppenheimer)選擇了0.3千噸TNT(1.3 TJ),Kistiakowsky,Kistiakowsky 1.4千千萬TNT(5.9 TJ),而Bethe選擇了8千kotons TNT(33 TJ)。拉比(Rabi)是最後一個剩下的選擇 - 唯一的選擇 - 18千噸(75 TJ),原來是贏家。貝特後來說,他選擇的8 kt正是塞格萊(Segrè)計算出的價值,而塞格萊(Segrè)對塞格爾(Segrè)較少年(但未透露姓名的)小組成員的權威的震撼,他計算了20 kt。
恩里科·費米(Enrico Fermi)提議將賭注納入頂級物理學家和軍事人士,以供大氣點燃,如果是這樣,它是否僅會破壞國家,還是焚化整個星球。以前,伯特(Bethe)已經計算出的最後一個結果幾乎是不可能的,儘管有一段時間引起了一些科學家的焦慮。貝恩布里奇(Bainbridge)對費米(Fermi)嚇壞了警衛,其中一些人要求放心。他最大的恐懼是根本沒有任何事情發生,在這種情況下,他將不得不回到塔樓進行調查。
爆炸
爆炸
科學家們希望能見度良好,濕度低,低海拔的燈光以及高空的西風。預計在7月18日至21日之間,最好的天氣是最好的天氣,但是Potsdam會議定於7月16日開始,總統哈里·杜魯門(Harry S. Truman)希望在會議開始之前進行測試。因此,它定於7月16日,這是最早可用的炸彈組件的日期。
爆炸最初是計劃在04:00 MWT的計劃,但由於那天清晨從下雨和閃電而推遲。人們擔心降雨會增加輻射和輻射的危險,而閃電使科學家擔心過早的爆發。一份至關重要的天氣報告在04:45發表,最後二十分鐘的倒計時始於05:10,由塞繆爾·艾莉森(Samuel Allison)閱讀。到05:30,雨消失了。有一些溝通問題。與B-29通信的短波射頻與美國的聲音共享,FM收音機與德克薩斯州聖安東尼奧的鐵路貨運場共享了頻率。
兩個圓圈的B-29觀察到了測試,盾牌再次飛行了鉛平面。他們帶領艾伯塔省項目的成員,他們將在原子任務期間進行空中測量。其中包括洛斯阿拉莫斯實驗室副主任迪克·帕森斯(Deak Parsons)上尉和艾伯塔省項目負責人;路易斯·阿爾瓦雷斯(Luis Alvarez) ,哈羅德·阿格(Harold Agnew) ,伯納德·沃爾德曼(Bernard Waldman ),沃爾夫岡·帕諾夫斯基( Wolfgang Panofsky )和威廉·彭尼(William Penney )。陰天的天空掩蓋了他們對測試網站的看法。
在05:29:21 MWT( GMT 11:29:21)±15秒,該設備用相當於24.8±2千噸TNT的能量爆炸(103.8±8.4 TJ)。沙漠沙子主要由二氧化矽製成,融化並變成了溫和的放射性淺綠色玻璃,被稱為Trinitite 。爆炸形成了一個大約4.7英尺(1.4 m)的火山口,寬度為88碼(80 m)。三位石層的半徑約為330碼(300 m)。在爆炸時,周圍的山脈“比白天更亮”一到兩秒鐘,據報導,在大本營中,熱量“像烤箱一樣熱”。觀察到的照明的顏色從紫色變為綠色,最終變為白色。衝擊波的咆哮花了40秒才到達觀察者。感覺到超過100英里(160公里),蘑菇雲達到7.5英里(12.1公里)。
拉爾夫·卡萊爾·史密斯(Ralph Carlisle Smith)從Compania Hill看著:
我睜開的左眼被焊機的玻璃覆蓋,右眼保持張開和露面。突然,我的右眼被一盞燈蒙蔽,即瞬間出現,沒有任何強度。我的左眼可以看到火球像巨大的泡泡或像nob般的蘑菇一樣啟動。我幾乎立即從左眼掉下了玻璃杯,看著光線向上攀登。光強度迅速下降,因此我的左眼沒有盲目,但仍然非常明亮。它變成黃色,然後是紅色,然後是美麗的紫色。起初,它具有半透明的角色,但很快就變成了有色或彩色的白色煙霧。火球似乎在貢獻效應中崛起。後來,該柱作為白煙的圓柱體進行。它似乎在繁重。一個洞穿過雲層,但兩個霧環出現在白煙柱上的上方。觀察者們自發歡呼。馮·諾伊曼(Von Neumann)博士說:“那是至少5,000噸,可能更多。”
法雷爾(Farrell)在他的測試正式報告中(最初大聲喊道:“長期讓它擺脫了它們!”)寫道:
照明效果乞討描述。整個國家都被灼熱的燈光照亮,其強度多次與中午的陽光相關。它是金色,紫色,紫羅蘭色,灰色和藍色。它用清晰和美麗的山峰,裂縫和附近山脈的每個峰,裂縫和山脊進行了描述,但必須被認為是想像的...
《紐約時報》的威廉·勞倫斯(William L. Laurence)於1945年初應格羅夫斯(Groves)的要求暫時轉移到曼哈頓項目。勞倫斯在曼哈頓項目的公共關係人員的幫助下撰寫了新聞稿。他後來回憶起
大聲呼喚空氣。迄今為止,迄今為止站在地球上的小團體像沙漠植物爆發了舞蹈,春天到來時在他的火節節上跳舞的原始男人的節奏。
貝恩布里奇(Bainbridge)最初見證了爆炸爆炸後,貝恩布里奇(Bainbridge)告訴奧本海默(Oppenheimer):“現在我們都是bit子的兒子。”拉比注意到奧本海默的反應:“我永遠不會忘記他的步行”;拉比回憶說:“我永遠不會忘記他走出車的方式……他的步行就像中午……這種支柱。他做到了。”
奧本海默後來回憶說,在目睹爆炸時,他想到了印度教聖書《 bhagavad Gita》 (XI,12)中的一節經文:
दिवि सूर्यसहस्रस्य भवेद्युगपदुत्थिता। | 如果一千個太陽的光芒立即爆發到天空中, |
多年後,他會解釋說,當時還有另一節經文進入了他的頭:
我們知道世界不會一樣。一些人笑了,幾個人哭了。大多數人都保持沉默。我想起了印度教聖經《博伽梵歌》的界限。毘濕奴(Vishnu)試圖說服王子,他應該履行自己的職責,並打動他,採取了他的多軍性形式,並說:“現在我變成了世界的死亡,是世界的毀滅者。”我想我們都以一種或另一種方式認為。
約翰·R·盧戈(John R. Lugo)正在阿爾伯克基(Albuquerque )以東30英里(48公里),乘坐10,000英尺(3,000 m)的美國海軍運輸工具,前往西海岸。 “我的第一個印像是,就像太陽在南部升起。多麼明亮的球!它照亮了飛機的駕駛艙。”盧戈廣播的阿爾伯克基。他沒有對爆炸的解釋,但被告知:“不要向南飛。”
- 測試後的零地面
- 三位一體爆炸,爆炸後25毫秒。該圖像中觀察到的火球半球的最高點約為200米(660英尺)。
- 測試後不久,三位一體火山口的航拍照片。
儀器和測量
洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)的T(理論)分裂預測,TNT的TNT(21和42 TJ)的產量為5至10千千萬。爆炸後,兩個鉛襯裡的M4 Sherman坦克駛向火山口。他們收集的土壤樣品的放射化學分析表明,總產率(或能量釋放)約為18.6千噸TNT(78 TJ)。
還使用了五十顆珠寶石隔膜麥克風記錄爆炸波的壓力。這些是由機械壓力表補充的。這些表明爆炸能量為9.9千噸TNT(41 TJ)±0.1千噸TNT(0.42 TJ),只有一個機械壓力表正確起作用,表明10千座TNT(42 TJ)。
費米(Fermi)準備了自己的實驗,以測量作為爆炸發行的能量。他後來回憶起:
爆炸後約40秒,空氣爆炸到達了我。我試圖通過從大約六英尺的小紙上掉落,在爆炸波段通過之前和之後估計其強度。由於當時沒有風,我可以非常明顯地觀察到,實際上測量了爆炸經過時掉落的紙的位移。班次約為2 1/2米,當時我估計與一萬噸TNT產生的爆炸相對應
當代基本物理,三位一體測試的數據等,導致了以下總爆炸和海平面裂變爆發的熱能分級。 | |
爆破 | 50% |
熱能 | 35% |
初始電離輻射 | 5% |
殘留的輻射輻射 | 10% |
還有幾個伽馬射線和中子探測器。很少有在爆炸中倖存下來,所有儀表均在200英尺(61 m)的零地面被破壞,但回收了足夠的數據以測量釋放的電離輻射的γ射線成分。
已經建立了大約五十個不同的攝像頭,動作並靜止照片。特殊的Fastax攝像機每秒使用10,000幀將記錄爆炸的細節。光譜攝影機將記錄爆炸發出的光的波長,針孔攝像頭會記錄伽馬射線。在10,000碼(9,100 m)站的旋轉鼓光譜儀將在一秒鐘的前一百次獲得光譜。另一個緩慢的記錄將追踪火球。將攝像頭放在距塔僅800碼(730 m)的掩體中,受鋼和鉛玻璃保護,並安裝在雪橇上,以便可以被鉛襯裡的水箱拖出。儘管有安全感,一些觀察者帶來了自己的相機。 Segrè帶著35毫米的Perfex 44帶來了傑克·艾比(Jack Aeby) 。
三位一體炸彈總產量的官方估計,其中包括爆炸成分的能量以及爆炸的光輸出和兩種電離輻射的貢獻,是21千噸TNT(88 TJ),其中約15千克TNT(63 TJ)的千聚體是通過p裂的貢獻的,大約6千座TNT(25 TJ)是由於天然鈾篡改的裂變。對2021年發表的數據的重新分析使產量為24.8±2千噸TNT(103.8±8.4 TJ)。
由於收集到爆炸尺寸的數據,爆炸式爆炸的高度設置為1,885英尺(575 m),以利用馬赫莖爆炸效果。最終的長崎爆發高度為1,650英尺(500 m),因此馬赫莖早早開始。關於內爆可行的知識使奧本海默建議groves,在小男孩槍支武器中使用的鈾235可以在帶有plutonium的複合核心中更經濟地使用。與第一個小男孩一起做這件事為時已晚,但是複合核心很快就會開始生產。
平民檢測
平民注意到明亮的燈光和巨大的爆炸。因此,格羅夫斯(Groves)在幾週前準備了一個封面故事,第二次空軍發行了新聞稿,這將爆炸構成了爆炸的意外破壞,這是對基地雜誌的意外破壞。勞倫斯(Laurence)撰寫的新聞稿說:
新墨西哥州阿拉莫戈多(Alamogordo),7月16日,阿拉莫戈多陸軍空軍基地的指揮官今天發表了以下聲明:“已經收到了一些有關在阿拉莫戈多(Alamogordo)空軍基地保留地發生的大爆炸的詢問。高爆炸物和煙火的數量爆炸了。任何人沒有生命或傷害,炸藥雜誌以外的財產損失可以忽略不計。影響爆炸爆炸的燃氣外殼內容的天氣狀況可能使軍隊可能使它變得理想。暫時撤離一些平民的房屋。”
勞倫斯(Laurence)準備了四個發行版,涵蓋了從封面故事(用於測試的封面)到災難性的情況,到涉及對周圍社區的嚴重破壞,疏散附近居民的災難性場景,以及一個被殺害者的名字的佔位符。由於勞倫斯(Laurence)是測試的見證人,他知道最後一個版本(如果使用)可能是他自己的itu告。同一天發表的一篇報紙文章說:“從埃爾帕索(El Paso)到銀城(Silver City) ,蓋洛普(Gallup) ,索科羅(Socorro)和阿爾伯克基( Albuquerque)的整個地區都看到並感受到了爆炸。”這些文章出現在新墨西哥州,但東海岸報紙忽略了它們。
廣島爆炸後不久,有關三位一體測試的信息就公開了。 SMYTH的報告於1945年8月12日發布,提供了一些有關爆炸的信息,幾週後普林斯頓大學出版社發布的版本將戰爭部的新聞稿作為附錄6,並包含了著名的圖片“球莖”三位一體火球。
官方通知
今天早上操作。診斷尚未完成,但結果似乎令人滿意,並且已經超出了預期。本地新聞稿必要的,因為興趣擴大了很大的距離。格羅夫斯博士很高興。他明天返回。我會及時向大家發布。
該信息到達了波茨坦郊區巴貝爾堡的“小白宮”,立即被帶到杜魯門和國務卿詹姆斯·F·伯恩斯。哈里森(Harrison)發送了一條後續消息,該消息於7月18日上午到達:
醫生剛剛回到了最熱情和充滿信心的,那個小男孩像他的哥哥一樣沙啞。他眼中的光線從這裡辨別到高角,我本可以從這裡聽到他的尖叫聲到我的農場。
由於斯蒂姆森(Stimson)位於亨霍爾德(Highhold)的避暑別墅在弗吉尼亞州烏普維爾(Upperville)附近的長島和哈里森(Harrison)的農場上,這表明可以看到爆炸量250英里(400公里),並聽到了50英里(80公里)的聲音。
三天后的7月21日,格羅夫斯(Groves)撰寫的13頁報告通過快遞員到達了波茨坦。它開始:
1945年7月16日,0530年,在新墨西哥州阿拉莫戈多空軍基地的一個偏遠地區,首次進行了全面測試,該測試是對內爆原子類型的原子裂變炸彈進行的。歷史上第一次發生核爆炸。多麼爆炸! ...測試超出了任何人最樂觀的期望。
它繼續估計測試的產量(15-20千座),並生動地描述了影響。斯蒂姆森將報告帶給了杜魯門,後者“被它巨大的努力”。溫斯頓·丘吉爾(Winston Churchill)在同一天觀察了杜魯門(Truman)對蘇聯的新自信方法,得出的結論是,由於新聞的結果,他已經成為“變化的人”。
掉出來
用於測量放射性暴露的膠片徽章表明,N-10,000的觀察員沒有暴露於0.1多個Roentgens (全國輻射保護委員會的一半,建議的每日輻射暴露限制),但在放射性之前撤離了庇護所雲可以達到它。爆炸效率比預期的要高,並且熱上升氣流吸引了大部分雲足夠高,以至於測試地點幾乎沒有變化。然而,裂變僅消耗了13磅的p池,在大氣中散佈10磅,並作為後果散佈。由於三位一體的形成,火山口比預期的要高得多,兩個鉛襯裡的謝爾曼坦克的船員受到相當大的曝光。安德森(Anderson)的劑量表和電影徽章記錄了7至10個Roentgens,其中一名坦克司機進行了三次旅行,記錄了13至15個Roentgens。
受限測試區域以外的最重的後果污染是距Chupadera Mesa的爆炸點30英里(48公里)。據報導,那裡的後果已在該地區的一些牲畜上定居在白色的霧中,導致本地beta燒傷和背毛或背頭暫時喪失。頭髮的斑點變成白色。陸軍從牧場主那裡買了88頭牛。在洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)保存了17個最顯著的標記,其餘的則被運送到橡樹嶺(Oak Ridge)進行長期觀察。劑量重建於2020年在國家癌症研究所的主持下發表,記錄在新墨西哥州的五個縣經歷了最大的放射性污染:瓜達盧佩,林肯,聖米格爾,索科羅和托倫斯。居住在該地點附近的周圍地區的人們不知道該項目,後來不包括在1990年的《輻射曝光賠償法》支持受影響的“逆風”的支持中,這解決了內華達州測試現場進行的類似測試引起的嚴重社區健康問題。
1945年8月,即廣島爆炸後不久,柯達公司觀察到了他們的電影中發現和霧濛濛的電影,當時的電影通常包裝在紙板容器中。柯達公司(Kodak Company)的僱員JH Webb研究了此事,並得出結論,污染必須來自美國某個地方的核爆炸。由於事件的時機,他折價了廣島炸彈負責的可能性。輻射的熱點污染了印第安納州一家造紙廠用來用玉米殼製造紙板果肉的河水。韋伯意識到他發現的重力,直到1949年才保留這個秘密。
這一事件以及1951年的下一次美國大陸測試設定了先例。在隨後在內華達州測試現場進行的大氣核試驗中,美國原子能委員會官員提供了攝影行業的地圖和潛在污染的預測以及預期的後果分佈,這使他們能夠購買未經污染的材料並採取其他保護措施。
今天的網站
1953年9月,約有650人參加了第一個三位一體的開放日。允許三位一體開放日的遊客看到零地面和麥當勞牧場區。測試後70多年來,該地點的殘留輻射比該地區的正常背景輻射高約十倍。在對該場地的一小時訪問期間收到的放射性暴露量約為美國成年人平均從天然和醫療來源獲得的總輻射暴露的一半。
1965年12月21日,佔地51,500英畝(20,800公頃)的三位一體遺址被宣佈為國家歷史地標區,並於1966年10月15日在國家歷史名錄中列出。地標包括大本營,科學家和支持小組居住的大本營,將炸彈放置在爆炸的地方,以及麥當勞牧場(McDonald Ranch House),在那裡組裝了炸彈的p骨核心。在零地面以西的道路旁,可以看到一個舊的儀器掩體。 1967年增加了內長方圍欄,並於1972年完成了將外部圍欄連接到內部圍欄的走廊鐵絲網圍欄。
三位一體紀念碑是一個高約12英尺(3.7 m)的粗糙型熔岩方尖碑,標誌著爆炸的速度。它是1965年由陸軍人員建立的,它使用了從該系列西部邊界處採取的當地岩石。
1995年7月16日(標誌著三位一體測試50週年)的特殊參觀該地點吸引了5,000名遊客。從那以後,該網站在4月和10月的第一個星期六向公眾開放。
畫廊
- 1995年三位一體地點的訪客參加了50週年
- 三位一體現場歷史標記,2008年
- Jumbo的殘餘,2010年
- 方尖碑上的牌匾特寫,2018年
- Trinitite展示台,2018年
- 警告防止拆除Trinitite,2018年
- 人們聚集在零紀念碑周圍,2018年
- 第二次世界大戰後的胖男人套管
在流行文化中
三位一體測試已在各種形式的媒體中描繪,包括紀錄片和戲劇化。 1946年,時代公司在《時代》旗幟下製作了一部18分鐘的紀錄片,名為《原子能力》 ,並在戲劇上發行。它以許多參與該項目的人為特徵,包括J. Robert Oppenheimer和Ernest Lawrence ,作為導致三一測試的真實討論和事件的娛樂活動。 1947年,一家名為“開始”或“終點”記錄了核武器的發展,並描繪了三位一體測試。
1980年,一部電視連續劇《 Oppenheimer》(Oppenheimer)是英國廣播公司與美國電視台WGBH-TV之間的共同製作,在BBC Two上播出了7集。三位一體測試在其第五集中描繪了。 1981年初,一部名為《三位一體》後第二天的紀錄片,緊密關註三位一體測試的事件。
1989年,一部名為Fat Man和Little Boy的故事片描繪了三位一體測試。三位一體及其炸彈的兩部紀錄片分別於1995年和2015年發行。
2023年克里斯托弗·諾蘭( Christopher Nolan )指導的大片Oppenheimer顯著地描繪了三位一體測試。諾蘭(Nolan)將這部電影對測試射擊的描述是其最重要的場景之一,稱其為“整個故事打開的菜單”。諾蘭避免使用計算機生成的圖像重新制定爆炸,而不是使用實際效果。這部電影的受歡迎程度引起了三位一體測試的先前媒體描述的新發現,例如三位一體的1981年紀錄片。