science >> Wetenschap >  >> anders

Eiken Ridge,

Tennessee:Amerika's geheime atoomstad Een luchtfoto van de Oak Ridge National Laboratory-campus in Tennessee, genomen op een onbekende datum. Wikimedia Commons

September 1942, luitenant-generaal Leslie Groves van het Amerikaanse leger, commandant van het Manhattan Project - de geheime Amerikaanse crashpoging om de atoombom te ontwikkelen - stond voor een cruciale beslissing. Het project moest uranium-235 produceren, een isotoop van uranium, waarvan de onstabiele kern gemakkelijk kan worden gesplitst om een ​​kettingreactie van splijting te veroorzaken en een enorme hoeveelheid destructieve energie vrij te geven. Maar dat zou een enorme ingewikkeld productieproces, waarbij tienduizenden arbeiders betrokken zijn, die geheim moest worden gehouden om inmenging van spionnen en saboteurs te voorkomen. Maar, de vraag was, waar zouden die voorzieningen mogelijk verborgen kunnen zijn?

Zoals beschreven in Charles W. Johnson's en Charles O. Jackson's boek uit 1981 "City Behind a Fence:Oak Ridge Tennessee 1942-1946, " Amerikaanse functionarissen hadden al potentiële locaties in verschillende delen van het land geïdentificeerd, maar ze hadden allemaal nadelen. Shasta Dam in Californië, bijvoorbeeld, te dicht bij de Pacifische kust lag, en dus kwetsbaar voor een luchtaanval, en op verschillende locaties in de staat Washington zouden lange hoogspanningslijnen moeten worden aangelegd om de enorme hoeveelheden elektriciteit te leveren die nodig zijn voor het werk. Een site in Illinois in de buurt van Chicago was uit, ook. Ambtenaren wilden niet dicht bij een groot bevolkingscentrum zijn, aangezien de mogelijke gezondheidsrisico's van het werk niet duidelijk waren, en het zou gemakkelijker zijn geweest voor vijandelijke agenten om zich erin te mengen.

Dus in plaats daarvan, Groves kwam snel tot een 52, 000 hectare (21, 000 hectare) terrein in het landelijke oosten van Tennessee, later uitgebreid tot 59, 000 hectare (24, 000 hectare). Niet alleen zou het onopvallend zijn voor iedereen buiten het dunbevolkte gebied, maar het was ook dicht bij waterkrachtcentrales van de Tennessee Valley Authority, die de enorme hoeveelheden elektriciteit zouden kunnen leveren die de centrales nodig zouden hebben, volgens het boek van Johnson en Jackson. Het was de perfecte plek om zowel de Clinton Engineer Works, wat het atomaire complex zou zijn, en een geheime stad om de arbeiders te huisvesten. De regering besloot de geheime stad Oak Ridge te noemen omdat het "voldoende landelijk en algemeen klonk om als schuilnaam voor de woonwijk te worden gebruikt, " zoals dit artikel uit 1969 in een overheidspublicatie uitlegt.

Niet lang daarna, de Amerikaanse regering stilletjes begonnen met het verplaatsen van kleine boeren die land op de site hadden, hen een vergoeding te betalen, maar hen niet te vertellen waarom, volgens een artikel uit 1945 in The New Republic door Louis Falstein, een van de eerste verslaggevers die over Oak Ridge schreef. Daarna kwamen treinladingen vol bouwmaterieel en bouwmaterialen. Bouwploegen richtten snel de gebouwen op die de onopvallende campus zouden vormen, evenals duizenden huizen voor wetenschappers en arbeiders. Veel van de huizen waren B-1 Flat Tops, een ontwerp gemaakt van geprefabriceerde panelen en dakbedekking om bouwtijd te besparen.

Bouwen en werven

Het bouwen van de geheime industriële faciliteiten en huisvesting voor arbeiders kostte ongeveer $ 1,32 miljard (ongeveer $ 18,5 miljard in de dollars van vandaag). Dat kwam neer op 60 procent van het totale budget van het Manhattan Project, volgens D. Ray Smith, een gepensioneerde historicus voor het Y-12 National Security Complex die ook de historicus is voor de stad Oak Ridge en een columnist voor de Oak Ridger, een lokale krant.

In de komende jaren, Oak Ridge groeide uit tot een gemeenschap van 75, 000 mensen. "Mensen kwamen van over de hele wereld, " legt Smith uit. "Veel van de wetenschappers waren Hongaren. Er kwam veel uit Duitsland en Groot-Brittannië." Anderen werden gerekruteerd voor de Clinton Engineering Works door grote Amerikaanse bedrijven die aan het Manhattan Project werkten, die de campussen van Amerikaanse hogescholen en universiteiten afspeurde naar slimme studenten met de benodigde wetenschappelijke en technische vaardigheden.

Een jonge chemicus genaamd Bill Wilcox die in 1943 werd benaderd door een Eastman Kodak-recruiter, bijvoorbeeld, herinnerde zich later dat hem alleen werd verteld dat de baan een soort geheim oorlogswerk was. "Ik vroeg waar ik zou werken, ' zei hij. 'Hij wilde niet zeggen - het was geheim. Ik vroeg wat voor werk ik zou doen. Hij wilde niet zeggen - het was geheim." Uiteindelijk kwam hij terecht bij de Clinton Engineer Works. Degenen die banen afsloegen, zouden uiteindelijk worden opgeroepen voor een speciaal technisch detachement van het Amerikaanse leger en naar Tennessee gestuurd, volgens Smit.

Die atoomarbeiders kwamen aan op een plaats die in het geheim was gehuld. De lokale bevolking wist dat er iets mysterieus aan de hand was op de site, maar alleen degenen die deel uitmaakten van de missie mochten naar binnen, langs de bewaakte poorten op de toegangswegen. De atoomfaciliteiten zelf waren omringd door extra beveiliging. Het werk zelf was sterk gecompartimenteerd, zodat de meeste mensen slechts wisten van het kleine deel van de inspanning waar ze zelf mee bezig waren, en slechts een select aantal wist dat de overkoepelende missie was om de atoombom te helpen maken. "Mensen die naar een bepaald gebouw gingen, konden alleen naar dat gebouw gaan, ' legt Smit uit.

Een op zichzelf staande gemeenschap

Om te voorkomen dat informatie naar buiten komt, Oak Ridge werd een op zichzelf staande gemeenschap met bijna alles wat de arbeiders nodig hadden. Zoals Falstein in zijn artikel uit 1945 beschreef, de geheime stad had winkels, filmhuizen, een middelbare school, een bank, een ziekenhuis met 300 bedden, tennis- en handbalvelden, en zelfs zijn eigen symfonieorkest, geleid door een Manhattan Project-wetenschapper. De mensen die daar woonden verzorgden overwinningstuinen, voedde gezinnen op en leidde wat een vrij normaal Amerikaans bestaan ​​was - dat wil zeggen, behalve de geheimhouding die hen en hun werk omringde. Een billboard herinnerde werknemers eraan, "Laten we onze val dichthouden." Ze wisten dat ze voorzichtig moesten zijn om met niemand iets over hun baan te zeggen, zelfs hun eigen echtgenoten, "We zaten rond de eettafel en de spanning was verschrikkelijk, " vertelde een jonge wetenschapper aan Falstein in 1945.

Hoewel er geen bewijs is dat Duitse of Japanse spionnen er ooit in geslaagd zijn om de Clinton Engineer Works te infiltreren, een Sovjet-spion genaamd George Koval slaagde er wel in om daar een baan te krijgen, en gaf blijkbaar informatie over het atoomwerk door aan de Sovjets. In 2007, hij werd postuum geëerd met een Held van de Russische Federatie-medaille, de hoogste eer van dat land, door de Russische president Vladimir Poetin, zoals beschreven in dit Smithsonian-artikel uit 2009.

Uranium-235 produceren

In de tussentijd, de Clinton Engineer Works moest de moeilijke taak volbrengen om uranium-235 te produceren.

Er zit maar een kleine hoeveelheid van het spul - 0,7 procent - in uraniumerts, waarvan het grootste deel uranium-238 is, die niet zo gemakkelijk splijt. En een bom zoals Little Boy, degene die op Hiroshima is gevallen, vereiste 141 pond (63,9 kilogram) uranium-235, volgens Tom Zoellner's boek "Uranium:War, Energie en de rots die de wereld heeft gevormd."

"Je moet veel materiaal scheiden om de hoeveelheid 235 te krijgen die je nodig hebt, ' legt Smit uit.

Om dat probleem op te lossen, de Y-12-fabriek van Clinton Engineer Works gebruikte speciale apparaten genaamd calutrons, die gebruikmaakte van het elektromagnetische scheidingsproces dat is ontwikkeld door de Nobelprijswinnende fysicus Ernest O. Laurence aan de Universiteit van Californië, Berkeley. De calutrons gebruikten warmte en krachtige magneten om de twee isotopen te scheiden. Smith vergelijkt het proces met het vasthouden van een golfbal - die de zwaardere isotoop voorstelt, uranium-238 — bevestigd aan een rubberen band in de ene hand en een op dezelfde manier bevestigde pingpongbal die lichter uranium-235 vertegenwoordigt in de andere, en dan ze allebei in de lucht te gooien." Het zware voorwerp maakt een grotere boog, vanwege de middelpuntvliedende kracht, " legt hij uit. Toen de twee isotopen eenmaal waren gescheiden, het was mogelijk om de lichtere uranium-235 isotoop te verzamelen. Toch, om genoeg uranium-235 te verzamelen, de Y-12-faciliteit had 22 werknemers, 000 arbeiders om 1 te runnen 152 calutrons letterlijk de klok rond.

In de tussentijd, een ander deel van de werken, de X-10 grafietreactor, gebruikte neutronen uitgestoten uit uranium-235 om uranium-238 om te zetten in een isotoop van een ander element, plutonium-239, een ander gemakkelijk splijtbaar materiaal dat geschikt is voor het maken van atoombommen. Zoals Smith uitlegt, nadat X-10 had aangetoond dat het proces kon werken, het eigenlijke plutonium dat werd gebruikt om Fat Man te maken, de bom viel op Nagasaki, werd geproduceerd in de B Reactor in de Hanford Engineer Works nabij Richland, Washington. (Uit Seattle Business Magazine, hier is een artikel over die faciliteit.)

De Oak Ridge National Laboratory-site, zoals het er vandaag uitziet. Flickr (CC door 2.0)

Eindelijk, op 6 augustus 1945, de wereld kreeg de resultaten te zien van het werk van de geheime stad, toen daar een atoombom met uranium-235 werd geproduceerd, werd op de Japanse stad Hiroshima gedropt. De Knoxville, De kop op de voorpagina van Tennessee News-Sentinel luidde trots:"ATOMIC SUPER-BOMB, GEMAAKT BIJ EIKEN RIDGE, SLAKT JAPAN." (Dat was niet helemaal correct - hoewel het uranium-235 uit Tennessee kwam, delen van de bom werden gemaakt in drie verschillende fabrieken, zodat geen van hen het volledige ontwerp zou hebben, volgens atoomhistorici Lillian Hoddeson, Paul W. Henriksen en Roger A. Meade in hun boek "Critical Assembly:A Technical History of Los Alamos during the Oppenheimer Years, 1943-1945.")

Na de oorlog, de verschillende delen van het eens zo geheime atoomcomplex van Tennessee werden opgesplitst. Een deel werd uiteindelijk herboren als het Oak Ridge National Laboratory, die hielp pionieren op het gebied van nucleaire geneeskunde, het produceren van isotopen voor gebruik bij de behandeling van kanker en als diagnostisch hulpmiddel, naast het doen van baanbrekend onderzoek op gebieden variërend van nanotechnologie tot draadloos opladen van elektrische voertuigen. Een ander deel werd het Y-12 National Security Complex, die tijdens de Koude Oorlog componenten produceerde voor tienduizenden thermonucleaire wapens in het Amerikaanse arsenaal, en hielp later bij het demonteren van Amerikaanse en voormalige Sovjet-kernwapens. Een derde deel is nu het terrein van het East Tennessee Technology Park.

Dat is nu interessant

De Japanners hadden hun eigen poging om een ​​atoombom te ontwikkelen, gevestigd in RIKEN, een wetenschappelijk instituut in de buurt van Tokio, volgens de Atomic Heritage Foundation. Maar in tegenstelling tot de Amerikanen, ze slaagden er nooit in om genoeg uranium te verrijken om een ​​atoombom te maken en ontwikkelden niet de benodigde technologie om er een te laten ontploffen.