Prezi

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in the manual

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Edward Teller i Stanisław Ulam- ojcowie bomby wodorowej

No description
by Marcin Witek on 21 December 2012

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Edward Teller i Stanisław Ulam- ojcowie bomby wodorowej

M. Witek
Politechnika Łódzka, Wydział Fizyki Technicznej, Informatyki i Matematyki Stosowanej,
Fizyka Techniczna, Nr albumu 160554 Edward Teller i Stanisław Ulam- ojcowie bomby wodorowej 1. Wstęp
2. Edward Teller
3. Stanisław Ulam
4. Historia powstania bomby wodorowej
5. Zachodzące reakcje
6. Literatura Spis treści 2 Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka Wprowadzenie Rys historyczny

W połowie XX w. stwierdzono, że w wyniku eksplozji atomowych powstają temperatury zdolne zainicjować reakcję syntezy

Projekt bomby wodorowej był także częścią Projektu Manhattan

Zintensyfikowanie prac po wojnie, zwłaszcza w skutek zaniepokojenia Stanów Zjednoczonych posiadaniem broni jądrowej przez ZSRR

Do roku 1951 nie istniała jednak koncepcja na tyle rozsądna, by poddać ją badaniom eksperymentalnym 3 Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka Geneza powstania broni termojądrowej Protesty w Los Alamos po detonacji bomb atomowych w Hiroszimie i Nagasaki

Obawa przed wykorzystaniem broni termojądrowej jako środek do ludobójstwa oraz lęk przed rozpaleniem atmosfery i zniszczeniem Ziemi

Z drugiej strony- niepokój przed rzekomym atakiem ze strony radzieckiej

Brak akceptacji przewodniczącego rady doradczej Komitetu Energii Atomowej Roberta Oppenheimera na dalszy rozwój programu

Po zakończeniu II Wojny Światowej chęć dominacji w wyścigu zbrojeń rozstrzygnęła kwestię rozwoju broni termojądrowej. 17 Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka 10 Stanisław Ulam Edward Teller Proponował pokojowe możliwości wykorzystania broni nuklearnej, jak np. projekt budowy portu na Alasce za pomocą detonacji bomby wodorowej na dnie morskim.

W czasie swojej pracy dla Komisji Energii Atomowej zaproponował "projekt Chariot", w którym bomby wodorowe miałyby zostać użyte do wygłębienia głębokowodnego portu o długości ponad mili o szerokości pół mili nieopodal złóż węgla przy Point Hope

Okres przesłuchań w roku 1954:
"I feel I would prefer to see the vital interests of this country in hands that I understand better and therefore trust more."

W 1975 r. przeszedł na emeryturę, otrzymaując tytuł Honorowego Dyrektora przez Livermore Laboratory, został także członkiem seniorem (Senior Research Fellow) w Instytucie Hoovera

Pozostaje niestrudzontym zwolennikiem silnej polityki obronnej, wzywając do rozwoju broni nuklearnych

Teller otrzymał liczne nagrody w swojej karierze, w tym prestiżowy Prezydencki Medal Wolności, przyznany mu w 2003 roku przez prezydenta Busha.

E. Teller doznaje zawału i umier w Stanford, w Kalifornii, w dniu 9 września 2003 roku. 7 Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka Stanisław Ulam 11 Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka 19 Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka Emil Konopinski- pionier konstrukcyjny ładunku termojądrowego

strumień neutronów emitowanych z wybuchu bomby atomowej (U-235) inicjuje reakcję jądrową w długim cylindrze z deuterem w stanie ciekłym poprzez komorę pośrednią zawierającą mieszaninę deuteru i trytu (DT ).

Koncepcja dodawania tryt do deuteru umożliwia obniżenie temperatury zapłonu ładunku (1942 r.)

Edward Teller równocześnie doprowadza do odkrycia zasady wywoływania implozji pod wpływem jonizacji

Proponuje konstrukcję autokatalityczną kostrukcję bomby z boronem-10 jako absorberem neutronów umieszczonym wewnątrz ładunku rozszczepialnego

John von Neumann (1944 r.) proponuje mieszaninę DT wymienić na bor-10 w autokatalitycznym systemie tak długo, dopóki zapłon jest wynikiem ogrzewania i jonizacji implozji, co zwiększa liczbę rozszczepień w bombie atomowej. Stanisław Ulam 8 Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka Ulam Stanisław Marcin urodzony: 13 kwietnia 1909 we Lwowie - obecnie Ukraina; zmarł: 13 maja 1984 w Santa Fe - USA

Polski i Amerykański matematyk (w 1943 przyjął obywatelstwo amerykańskie)

Przedstawiciel lwowskiej szkoły matematycznej

Ulam ma wielkie dokonania w zakresie matematyki i fizyki matematycznej w dziedzinach topologii, teorii mnogości, teorii miary, procesów gałązkowych

Twórca pierwszych metod numerycznych, np. metody Monte Carlo. Był też jednym z pierwszych naukowców, którzy wykorzystywali w swych pracach komputer

Metody komputerowe zostały użyte przez Ulama do modelowania powielania neutronów

Rozwiązał problem drgającej struny, zawierającej element nieliniowy Edward Teller 4 Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka Urodzony 15 stycznia 1908 r. w Budapeszcie, zmarł 9 września 2003 w Stanford, Kalifornia.

Urodzony na Węgrzech fizyk pochodzenia żydowskiego. Od 1935 na stałe zamieszkały w USA. Znany jako "ojciec" amerykańskiej bomby wodorowej.

Opuścił Węgry, gdzie obowiązywała zasada numerus clausus, w roku 1926 i wyjechał do Niemiec, gdzie skończył studia doktoranckie z dziedziny fizyki w roku 1930 na uniwersytecie w Lipsku podokiem Wernera Heisenberga

Studiował na uniwersytecie w Getyndze, po czym opuścił Niemcy w 1934 roku. Następnie przeniósł się do Kopenhagi, gdzie był uczniem Nielsa Bohra

W lutym 1934 wziął ślub z "Mici" (Augusta Maria) Harkanyi

W roku 1935 Teller wyemigrował do USA, gdzie do roku 1941 wykładał na George Washington University Stanisław Ulam 9 Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka Stanisław Ulam 12 Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka Edward Teller 5 Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka Stanisław Ulam 13 Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka Stanisław Ulam 14 Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka Dziękuję za uwagę 27 Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka Po dokonaniu przez Rosjan w 1949 r. próbnej eksplozji atomowej Teller powrócił do Los Alamos w 1950 r.

Mówi się, że najważniejszym wkładem Tellera był wyjaśnienie Efektu Jahn-Tellera (1939), który opisuje geometryczne zniekształcenia chmury elektronów. Efekt wykorzystuje się w opisie reakcji chemicznych metali, w szczególności podczas reakcji niektórych barwników metali.

We współpracy z Brunauerem i Emmettem, Teller przyczynił się do rozwoju fizyki i chemii powierzchni

Gdy wraz ze Stanisławem Ulamem ukończył ostateczny projekt bomby H, Teller nie został wybrany szefem projektu. Opuścił Los Alamos i w 1952 r. przyłączył się do Lawrence Livermore, nowo założonego oddziału University of California Radiation Laboratory.

W latach 1958-1960 Teller był dyrektorem Lawrence Livermore National Laboratory oraz profesorem fizyki na University of California w Berkeley Edward Teller 6 Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka Geneza powstania broni termojądrowej Pierwsze wzmianki o reakcji termojądrowej pochodzą już z 1942 r.

Robert Oppenheimer przewodniczył konferencji w Berkeley na temat broni jądrowej

Edward Teller wraz z Enrico Fermim inicjują dyskusję dotyczącą zastosowania reakcji syntezy do budowy "super" bomby

Edward Teller mino sprzeciwu Oppenheimera i Hansa Bethe sam rozpoczyna badania nad bombą "H" 16 Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka Pierwsze realizacje
projektu budowy bomby H W 1942 roku Teller przyłączył się do projektu Manhattan

Podczas II wojny światowej był członkiem działu fizyki teoretycznej w Los Alamos Scientific Laboratory i gorąco popierał rozwój broni nuklearnej w postaci superbomby opartej na zasadzie syntezy jądrowej

Z powodu swojego zainteresowania bombą H, Teller odmówił udziału w pracach nad obliczeniami implozji bomby atomowej

W 1946 roku Teller opuścił Los Alamos, aby objąć stanowisko profesora na University of Chicago. Prowadził tam badania z zakresu fizyki molekularnej, kwantowej i jądrowej. Rozwijał także swoje zainteresowania budową broni nuklearnej opierającej się zarówno na rozpadzie jak i fuzji jąder Urodzony w zamożnej, zasymilowanej rodzinie żydowskiej, już jako dziecko wykazywał wybitne zdolności

Wykształcił głębokie zainteresowanie matematyką. Po ukończeniu liceum, za namową rodziny, zdecydował się rozpocząć studia inżynierskie na Wydziale Ogólnym Politechniki Lwowskiej

Jednym z jego wykładowców był Stefan Banach.

W roku 1932 Stanisław Ulam uzyskał stopień magistra, a w 1933 roku doktorat na Politechnice Lwowskiej.

Opublikował prace z teorii miary zbiorów, rozwiązując problemy atakowane wcześniej przez Banacha, Kuratowskiego i Hausdorffa.

Po zakończeniu studiów wyruszył w dłuższą podróż do Zachodniej Europy.

Odwiedził ośrodki akademickie w Szwajcarii, Francji (Sorbona) i Anglii (Cambridge University). Wszędzie zdobywał sławę jako doskonały i oryginalny matematyk, pełny nowatorskich pomysłów Pod koniec roku 1934, Ulam rozpoczął korespondencję o problemach w teorii miary z Johnem von Neumannem

W 1935 roku otrzymał zaproszenie do Stanów Zjednoczonych do Princeton University.

Po rocznym pobycie w Stanach dostał propozycję pracy na Harvardzie, z której skorzystał.

W tym czasie każde wakacje spędzał w Polsce. Ostatni jego pobyt w rodzinnym Lwowie miał miejsce latem 1939.

Do USA wrócił późnym latem, zabierając ze sobą brata Adama, który rozpoczął studia na Harvardzie

"At that moment, I suddenly felt as if a curtain had fallen on my past life... There has been a different color and meaning to everything ever since."

Następuje czas rozłąki z Polską W 1941, Stanisław Ulam rozpoczął pracę jako profesor na Uniwersytecie Stanowym w Wisconsin.

Tam też ożenił się ze stypendystką z Francji studiującą literaturę angielską – Françoise

Najważniejszym i najbardziej twórczym w życiu Ulama był okres, w którym pracował w ramach Projektu Manhattan w ośrodku badań jądrowych w Los Alamos

Pracował w tym ośrodku od 1943 do 1967.

Ulam najpierw stosując swe innowacyjne metody matematyczne dowiódł, że koncepcja obrana przez kierownika projektu budowy bomby H była błędna, a następnie zaproponował własne rozwiązanie, które doprowadziło projekt do sukcesu

Bomba tej konstrukcji nosi nazwę projektu Tellera-Ulama, od jej twórców węgierskiego fizyka Edwarda Tellera i Stanisława Ulama W latach 1951-1952, na długo przed sowieckim Sputnikiem, Ulam zaproponował metodę balistyczną sterowania rakietami.

Ulam pracował nad problemem napędu jądrowego rakiet kosmicznych w ramach tzw. Project Rover i Project Orion w Los Alamos

Pod koniec lat 1950., pod wpływem odkryć w genetyce molekularnej (DNA), Stan Ulam rozpoczął prace nad zastosowaniem matematyki w biologii, a właściwie praw biologii w matematyce

Niedługo przed śmiercią pracował nad zastosowaniem teorii języków komputerowych i teorii programowania w biologii.

W roku 1960 Ulam opublikował książkę pt. A Collection of Mathematical Problems. Umiał stawiać problemy, proponować ich rozwiązanie

W roku 1963 Ulam zetknął się z młodszym o 25 lat matematykiem Gian-Carlo Rota

Rota twierdził, że Ulam wywarł na niego ogromny wpływ, Ulam zaś, że Rota był jego najlepszym "influencee"

Jego Conversations with Rota, zostały w części opublikowane przez Françoise Ulam w Los Alamos Science W 1967 roku, przeszedł na emeryturę w Los Alamos, pozostając konsultantem Laboratorium za jednego dolara rocznie.

W 1967 roku przeniósł się do Boulder na stałe, gdzie został Profesorem i dziekanem Wydziału Matematyki.

W latach 1968-1975 był również Profesorem Biomatematyki w Colorado Medical School.

Współpracował z matematykiem Markiem Kacem, nieco młodszym kolegą ze Lwowa, z którym po wojnie zetknął się w Los Alamos.

W 1967 r. Ściągnął do Colorado polskiego matematyka Jana Mycielskiego

Przetłumaczył na angielski i uporządkował słynną, zapoczątkowaną w 1933 roku przez Banacha, Księgę Szkocką

W 1975 roku Stan Ulam przeszedł na emeryturę z University of Colorado i wrócił do do Santa Fe, NM, w pobliżu Los Alamos.

W opozycji do Tellera, w roku 1963 poparł międzynarodowy układ o zaprzestaniu prób atomowych w atmosferze. Ulam był członkiem naukowego komitetu doradczego Prezydenta Kennedy'ego, kilku komitetów NASA oraz US Air Force i doradcą wielkich kompanii technologicznych i militarnych.

Stan Ulam był członkiem amerykańskiej National Academy of Sciences i American Academy of Arts and Sciences oraz różnych ich komitetów

Otrzymał polski matematyczny Medal Sierpińskiego. W 1973 roku odwiedził na krótko Warszawę z ramienia American Mathematical Society.

W 1976 r. zostaje kawalerem Krzyża Komandorskiego z Gwiazdą Orderu Odrodzenia Polski Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka 15 Stanisław Ulam Lista naukowych współpracowników Ulama jest bardzo długa. Zetknął się on ze wszystkimi wielkimi zachodnimi matematykami i fizykami swoich czasów.

W roku 1976 wydał wspomnienia-autobiogafię pt. Adventures of a Mathematician

Stanisław Ulam napisał kiedyś:

"Podczas krótkiego okresu mojego życia nastąpiły wielkie zmiany w nauce... Czasem myślę, że bardziej racjonalne wyjaśnienie tego, co nastąpiło w ciągu mojego życia, jest takie, że mam ciągle trzynaście lat, i czytając Jules Verne'a albo H. G. Wells'a po prostu zasnąłem."

Stanisław Ulam zmarł nagle 13 maja 1984 roku w Santa Fe na atak serca, po powrocie z Anglii, gdzie odwiedzał polskiego matematyka Zbigniewa Łomnickiego.

Françoise Ulam pochowała jego prochy na Cmentarzu Montmartre w Paryżu. Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka 19 Obawa przed dominacją Rosjan Intensyfikacja prac w Los Alamos

We wrześniu 1945 roku, fizyk Klaus Fuchs , sprawozdaje Harremu Goldowi postępy prac nad bombą H dla sowieckiego wywiadu

W tym samm miesiącu, poprzez I. Frenkela wstępne plany bomby lądują na biurku Igora Kurchatova

Rosja buduje tajny instytut badawczy w zamkniętym mieście Azarmas-16

Przez naukowców instytut nazywany jest "Los Arzamas"

Powstaje jeszcze ok. 10 takich miast w celach rozwoju techologii broni jądrowej (żadnego z nich nie ma na mapach) Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka 20 Dalsze prace nad bombą w Los Alamos W 1946 r. Fuchs i von Neumann wprowadzili nowy system zapłonu

Zamiast mieszaniny DT umieszczonej w rdzeniu z Uranu-235 zaproponowali wprodwazenie jej do rdzenia z tlenku berylu

Projekt Fuchs daleko wyprzedzał swoje czasy

był to pierwszy fizyczny schemat wykorzysujący zasadę implozji promieniowania i służył jako wzór dla przyszłej konfiguracji Tellera-Ulama

W tym samym roku Teller zaproponował konfigurację budzika

Po długotrwałych badaniach, w związku z problemami z zapłonem projekt zarzucono Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka 21 Dalsze prace badawcze nad bombą 29 sierpnia 1949 r. Rosjanie przeprowadzają pierwszą próbę atomową Kazachstanie (JOE-1: 22kT)

Znaczące przyśpieszenie prac przez Amerykanów

W styczniu 1951 r. powstaje wersja konfiguracji Ulama, która zostaje przedstawiona Tellerowi

Teller przyjmuje ją z entuzjazmem jednak wprowadza pewne zmiany:

Zamiast strumienia neutronów, sugeruje wykorzystanie promieniowania pierwotnego bomby atomowej do wytworzenia fali uderzeniowej, która wywoła kompresję drugiego termojądrowego stopnia konfiguracji Ulama


Próbę termojądrową pomyślnie przeprowadzono w dniu 9 maja 1951 r. pod kryptonimem "George" Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka 22 Faza testów Pierwsza bombą wodorową był Ivy Mike testowany przez USA w dniu 1 listopada 1952 r., na Elugelab- wyspie na atolu Eniwetok należącym do Wysp Marshalla

"Mike" został skonstruowany w konfiguracji Tellera-Ulama:

ciekły deuter zastosowano jako paliwo fuzyjne i dużą bombę atomową jako wyzwalacz

"Mike" ważył ok. 63 tony

eksplozja wyzwoliła 10.3 Mt energii (ponad 450 razy tyle co bomba zrzucona na Nagasaki)

wyspa Elugelab została starta z powierzchni ziemi

12 sierpnia 1953 Rosjanie detonują swoją pierwszą bombę wodorową (JOE-4) Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka 23 Zimna wojna postępuje W 1954 r. w Stanach Zjednoczonych przeprowadzona została krytyczną w skutkach próba termojądrowa "Castle BRAVO"

skażonych zostało 7000 kilometrów kwadratowych

wiele ludzi zmarło w wyniku chorób popromiennych

skażone tereny do tej porypozostają niezamieszkane

Rosjanie w odpowiedzi na zaawansowanie projektu Amerykańskiego skonstruowali własną bombę konfiguracji dwustopniowej Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka 24 Dokąd to wszystko zmierza? W roku 1963 zostało podpisane porozumienie o wzajemnym zaniechaniu dalszych prób jądrowych

Pomimo tego USA i Rosja nadal przeprowadzały próbne wybuchy.

30 października 1961 roku Rosjanie zdetonowali na przylądku Nowa Ziemia największą bombę wodorową w historii

"Car Bomba" miała moc 50-58 MT (Ograniczona ze 100-150 Mt przewidzianych konstrukcyjnie) czyli w przybliżeniu 4000 bomb zrzuconych na Hiroszimę

Car Bomba zaprojektowana została jako broń trójfazowa

ważyła 27 ton

Nosicielem 27-tonowej bomby był specjalnie do tego celu przystosowany samolot Tupolew Tu-95W Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka 25 Procesy termojądrowe Marcin Witek Wydział FTIMS
Politechnika Łódzka 26 Literatura 1. atomicarchive.com
2. http://en.wikipedia.org
3. http://www.atom.edu.pl -fuzja termojądrowa
4. https://www.youtube.com/
5. Jerzy Kubowski "BROŃ JĄDROWA", Warszawa 2003
6. http://www.konflikty.pl/artykul-czasynajnowsze-568.html
7. http://www.matematycy.interklasa.pl/biografie/matematyk.php?str=ulam
See the full transcript