Project Y

Project Y olarak da bilinen Los Alamos Laboratuvarı, Manhattan Projesi tarafından oluşturulan ve II. Dünya Savaşı sırasında Kaliforniya Üniversitesi tarafından işletilen gizli bir laboratuvardı. Laboratuvar kuruluş amacı, ilk atom bombalarını tasarlamak ve inşa etmekti. Robert Oppenheimer, 1943'te Norris Bradbury'nin yerine geçtiği Aralık 1945'e kadar görev yapan ilk yöneticiydi. Bilim insanlarının güvenliğini korurken çalışmalarını özgürce tartışabilmelerini sağlamak için laboratuvar New Mexico'nun ücra bir yerine yerleştirilmişti. Savaş zamanındaki laboratuvar, bir zamanlar Los Alamos Ranch School'un bir parçası olan binaları işgal ediyordu.

Laboratuvarın başta ilgisini Thin Man adı verilen plütonyum kullanan bir silah tipi fisyon silahı üzerinde yoğunlaştırdı. Nisan 1944'te Los Alamos Laboratuvarı, bir nükleer reaktörde üretilen plütonyumdaki kendiliğinden fisyon oranının, plütonyum-240'ın varlığı nedeniyle çok yüksek olduğunu ve bir fizzle'a neden olacağını belirledi. Yani oyuk tamamen monte edilmeden önce bir zincirleme nükleer reaksiyona uğraması. Oppenheimer daha sonra laboratuvarı yeniden düzenledi ve John von Neumann tarafından önerilen, içe doğru patlama tipi olan ve Fat Man olarak adlandırılan alternatif bir tasarım üzerinde topyekün, sonucunda da başarılı bir olacak, çalışmaya başladılar. Silah tipi tasarımın Little Boy olarak bilinen bir çeşidi, uranyum-235 kullanılarak geliştirildi.

Los Alamos Laboratuvarı'ndaki kimyacılar, Project Y başladığında yalnızca mikroskobik miktarlarda bulunan bir metal olan uranyum ve plütonyumun saflaştırılması için yöntemler geliştirdiler. Metalurji uzmanları plütonyumun beklenmedik özelliklere sahip olduğunu keşfetti ancak yine de onu metal kürelere dönüştürebilmeyi başardılar. Laboratuvar, dünyada faaliyete geçen üçüncü reaktör olan Su Kazanı'nı, sulu homojen reaktörünü inşa etti. Ayrıca döteryum ve trityum için de nükleer füzyon reaksiyonunu ateşlemek için fisyon bombası kullanan hidrojen bombası Süper'i de araştırdılar.

Fat Man tasarımı, Temmuz 1945'te Trinity'de test edildi. Project Y personeli, Hiroşima ve Nagazaki'ye atom bombası atılması için pit ekipleri ve montaj ekipleri oluşturdu ve bombalama operasyonuna silah ustası ve gözlemci olarak katıldılar. Savaş sona erdikten sonra laboratuvar, Bikini Atolü'ndeki Crossroads Harekâtı'nın nükleer testlerini desteklemeye devam etti. Sandia Üssü'nde yoğunlaşan test, stoklama ve bomba montaj faaliyetlerini kontrol etmek için yeni bir Z Ekibi oluşturdu. Los Alamos Laboratuvarı 1947'de Los Alamos Bilimsel Laboratuvarı oldu.

 Projenin başlangıcı 

 Nükleer fisyon ve atom bombaları 
Nötronun 1932'de James Chadwick tarafından keşfi, ardından 1938'de kimyager Otto Hahn ve Fritz Strassmann tarafından nükleer fisyonun keşfi ve fizikçiler Lise Meitner ve Otto Frisch tarafından bunun açıklanmasından (ve isimlendirilmesinden) kısa bir süre sonra, uranyum kullanılarak kontrollü bir zincirleme nükleer reaksiyon olasılığını ortaya çıkardı. O zamanlar Amerika Birleşik Devletleri'nde çok az bilim insanı atom bombasının pratik olduğunu düşünüyordu ancak bir Alman atom bombası projesinin de nükleer silah geliştirme olasılığı, Nazi Almanyası ve diğer faşist ülkelerden gelen mülteci bilim insanlarını da ilgilendiriyordu ve bu da bir atom bombasının yapabileceklerine karşın başkan Franklin D. Roosevelt'i uyarmak için Einstein-Szilárd mektubunun yazılmasına yol açtı. Bu, 1939'un sonlarından itibaren Amerika Birleşik Devletleri'nde ön araştırmaların başlamasına yol açtı.

küçükresim|left|Nükleer fisyonda, ağır bir elementin atom çekirdeği, bir nötron yakalandığında iki veya daha fazla hafif atom çekirdeğine bölünür. Daha fazla nötron yayılırsa zincirleme nükleer reaksiyon mümkün hale gelir.
Amerika Birleşik Devletleri'nde ilerleme yavaştı, ancak Britanya'da, Birmingham Üniversitesi'nden Almanya'dan iki mülteci fizikçi olan Otto Frisch ve Rudolf Peierls, atom bombalarının geliştirilmesi, üretilmesi ve kullanılmasıyla ilgili teorik konuları incelediler. Saf uranyum-235'ten oluşan bir küreye ne olacağını düşündüler ve yalnızca zincirleme reaksiyonun meydana geleceğini değil, aynı zamanda yüzlerce tonluk TNT'ye ait enerjiyi serbest bırakmak için  gibi az bir miktarda uranyum-235'in yeteceğini de buldular. Üstleri Mark Oliphant, Frisch-Peierls muhtırasını Hava Savunma Bilimsel Araştırma Komitesi (CSSAW) başkanı Sir Henry Tizard'a götürdü ve o da bunu CSSAW'nin görevlendirdiği George Paget Thomson'a iletti. uranyum araştırmalarının sorumluluğu. CSSAW, araştırma için MAUD Komitesi'ni oluşturdu. MAUD Komitesi, Temmuz 1941'deki nihai raporunda, atom bombasının sadece mümkün olmakla kalmayıp, 1943 gibi erken bir tarihte de üretilebileceği sonucuna vardı. Buna yanıt olarak İngiliz hükûmeti, Tube Alloys olarak bilinen bir nükleer silah projesi oluşturdu.

Britanya'nın aksine henüz II. Dünya Savaşı'na girmemiş olan Amerika Birleşik Devletleri'nde hâlâ çok az aciliyet vardı, bu yüzden Oliphant Ağustos 1941'in sonlarında oraya uçtu ve Kaliforniya Üniversitesi'nden arkadaşı Ernest Lawrence da dahil olmak üzere Amerikalı bilim insanlarıyla konuştu. Onları atom bombasının mümkün olduğuna ikna etmekle kalmadı, aynı zamanda Lawrence'a  siklotronun izotop ayrımı için dev bir kütle spektrometresine dönüştürmesi konusunda ilham verdi. Bu, Oliphant'ın 1934'te öncülük ettiği bir teknikti. Buna karşılık Lawrence, arkadaşı ve meslektaşı Robert Oppenheimer'ı, 21 Ekim 1941'de New York Schenectady'deki Genel Elektrik Araştırma Laboratuvarı'nda tartışılan MAUD Komitesi raporunun fiziğini tekrar kontrol etmesi için getirdi.

Aralık 1941'de Bilimsel Araştırma ve Geliştirme Ofisi'nin (OSRD) S-1 Bölümü, bombanın tasarımından sorumlu olarak Arthur H. Compton'u görevlendirdi. Kritik kütle ve silah patlaması hesaplamalarının anahtarı olan hızlı nötron hesaplamalarına yönelik bomba tasarımı ve araştırma görevini, "Hızlı Parçalanma Koordinatörü" unvanı verilen Gregory Breit'e ve asistan olarak Oppenheimer'a devretti. Ancak Breit, Metalurji Laboratuvarı'nda çalışan diğer bilim insanlarıyla, özellikle de Enrico Fermi ile güvenlik düzenlemeleri konusunda aynı fikirde değildi ve 18 Mayıs 1942'de istifa etti. Compton daha sonra onun yerine Oppenheimer'ı atadı. Metalurji Laboratuvarı'nda fizikçi olan John H. Manley, ülke geneline dağılmış deneysel fizik gruplarıyla iletişim kurarak ve bunları koordine ederek Oppenheimer'a yardım etmek üzere görevlendirildi. Illinois Üniversitesi'nden Oppenheimer ve Robert Serber, nötron difüzyonu sorunlarını (nötronların zincirleme nükleer reaksiyonda nasıl hareket ettiğini) ve hidrodinamiğini (zincirleme reaksiyonla üretilen patlamanın nasıl davranabileceğini) incelediler.

 Bomba tasarım konseptleri 
küçükresim|right|upright|Nükleer füzyonda hafif elementlerin çekirdekleri birleşerek daha ağır bir element oluşturur.
Bu çalışmayı ve fisyon reaksiyonlarının genel teorisini gözden geçirmek için Oppenheimer ve Fermi, Haziran ayında Chicago Üniversitesi'nde ve Temmuz ayında Berkeley'deki Kaliforniya Üniversitesi'nde teorik fizikçiler Hans Bethe, John Van Vleck, Edward Teller, Emil Konopinski, Robert Serber, Stan Frankel ve Eldred C. Nelson ve Oppenheimer'ın eski öğrencileri olan deneysel fizikçiler Emilio Segrè, Felix Bloch, Franco Rasetti, John Manley ve Edwin McMillan ile toplantılar düzenlediler. Bu toplantılardan sonra fisyon bombasının teorik olarak mümkün olduğunu şimdilik doğrulamış oldular.

Hala bilinmeyen birçok faktör vardı. Saf uranyum-235'in özellikleri nispeten bilinmiyordu. Glenn Seaborg ve ekibi tarafından yakın zamanda, Şubat 1941'de keşfedilen ama teorik olarak bölünebilen bir kimyasal element olan plütonyumun hakkında bile daha fazla bilgiye sahiplerdi. Berkeley konferansındaki bilim insanları, nükleer reaktörlerde uranyum-235 atomlarının bölünmesinden ortaya çıkan nötronları emen uranyum-238 atomlarından plütonyum üretmeyi düşündüler. Bundan önce bir reaktör inşa edilmemişti ve yalnızca siklotronlar tarafından üretilen mikroskobik miktarlarda plütonyumlar elde edebiliyorlardı.

Bölünebilir malzemeyi kritik bir kütle halinde düzenlemenin birçok yolu vardı. En basiti, "aktif malzeme" küresine "silindirik tıkacı" bir "tamper" ile ateşlemekti; bu, nötronları içe doğru odaklayacak ve reaksiyona giren kütleyi bir arada tutarak verimliliğini artıracak yoğun bir malzemeydi. Ayrıca, Richard C. Tolman tarafından önerilen "iç patlamanın" ilkel bir biçimi olan sferoitleri içeren tasarımları ve patlarken bombanın verimliliğini arttıracak otokatalitik yöntemlerin olasılığını da araştırdılar.

Fisyon bombası fikrinin teorik olarak oturduğu göz önüne alındığında -en azından daha fazla deneysel veri elde edilene kadar- Berkeley konferansı farklı bir yöne evrildi. Edward Teller daha güçlü bir bombanın tartışılması için baskı yaptı. Günümüzde "hidrojen bombası" olarak bilinen o zamanki adıyla "Süper", döteryum ve trityum arasında bir nükleer füzyon reaksiyonunu başlatmak için patlamakta olan bir fisyon bombasının patlayıcı gücünü kullanacaktı. Teller plan üzerine plan önerdi, ancak Bethe her birini reddetti. Füzyon fikri, fisyon bombaları üretmeye odaklanmak amacıyla bir kenara bırakıldı. Teller ayrıca nitrojen çekirdeklerinin varsayımsal bir füzyon reaksiyonu nedeniyle bir atom bombasının atmosferi "tutuşturabileceği" yönündeki spekülatif olasılığı da gündeme getirdi ancak Bethe bunun olamayacağını hesapladı ve Teller ile birlikte yazılan bir rapor şunu gösterdi: "kendi kendini devam ettirebilen hiçbir zinicirleme nükleer reaksiyonunun başlaması muhtemel değildir".

 Bomba laboratuvarı konsepti 
Oppenheimer'ın temmuz konferansını ustaca ele alması meslektaşlarını etkiledi; içgörüsü ve en zor insanlarla bile başa çıkma yeteneği, onu iyi tanıyanları bile şaşırttı. Konferansın ardından Oppenheimer, fizik konusunu halletmiş olmalarına rağmen atom bombası yapımının mühendislik, kimya, metalurji ve mühimmat yönleri üzerinde hala önemli miktarda çalışmaya ihtiyaç olduğunu gördü. Bomba tasarımının, insanların sorunları özgürce tartışabileceği ve böylece çabaların boşa harcanmasını azaltabileceği bir ortam gerektireceğine ikna oldu. Bunun, izole bir konumda sıkı güvenlikli merkezi bir laboratuvar oluşturularak yapılabileceğini düşündü.

Tuğgeneral Leslie R. Groves Jr., 23 Eylül 1942'de Manhattan Projesi'nin yöneticisi oldu. Lawrence'ın kalutronlarına bakmak için Berkeley'i ziyaret etti ve 8 Ekim'de kendisine bomba tasarımı hakkında bir rapor veren Oppenheimer ile görüştü. Groves, Oppenheimer'ın ayrı bir bomba tasarım laboratuvarı kurma önerisiyle ilgilendi. 15 Ekim'de Chicago'da tekrar buluştuklarında Oppenheimer'ı konuyu tartışmaya davet etti. Groves'un New York'a dönmek için 20th Century Limited trenini yakalaması gerekiyordu, bu yüzden tartışmaya devam edebilmek için Oppenheimer'dan kendisine trende eşlik etmesini istedi. Groves, Oppenheimer, Albay James C. Marshall ve Yarbay Kenneth Nichols, bir bomba laboratuvarının nasıl oluşturulabileceğini ve nasıl çalışacağını tartışmak için Nichol'un tek odalı kompartımanına sıkıştılar. Groves daha sonra Oppenheimer'ı Washington D.C.'ye getirdi ve burada konu OSRD direktörü Vannevar Bush ve Ulusal Savunma Araştırma Komitesi (NDRC) başkanı James B. Conant ile tartışıldı. 19 Ekim'de Groves bir bomba laboratuvarının kurulmasını için onayı verdi.

Oppenheimer, Proje Y olarak bilinen yeni laboratuvarı yönetecek en mantıklı kişi gibi görünse de idari deneyimi çok azdı; Bush, Conant, Lawrence ve Harold Urey da bu konudaki çekincelerini dile getirdiler. Dahası, diğer proje liderlerinin (Berkeley Radyasyon Laboratuvarı'ndan Lawrence'ın, Chicago'daki Metalurji Projesi'nden Compton'ın ve New York'taki SAM Laboratuvarları'ndan Urey'in) aksine Oppenheimer'ın Nobel Ödülü yoktu ve bu da onun seçkin bilim insanlarıyla ilgilenme prestijine sahip olamayacağına dair endişeleri artırıyordu. Ayrıca güvenlik kaygıları da bulunmaktaydı. Oppenheimer'ın en yakın iş arkadaşlarının çoğu Komünist Parti'nin aktif üyeleriydi; bunlar arasında eşi Kitty, kız arkadaşı Jean Tatlock, erkek kardeşi Frank ve Frank'in karısı Jackie de vardı. Groves ise 20 Temmuz 1943'te Oppenheimer'ı temize çıkarmak için bizzat talimat verdi.

 Yer seçimi 
küçükresim|right|Los Alamos bölgesinin haritası, New Mexico, 1943--45|upright=1.5
Proje Y'nin Chicago'daki Metalurji Laboratuvarı'na veya Oak Ridge, Tennessee'deki Clinton Engineer Works'e inşa edilmesi fikri düşünüldü ancak sonunda uzak bir konumun en iyisi olacağına karar verildi.

 Alıntılar 

 Kaynakça 












































Kategori:Kod adları
Kategori:Los Alamos
Kategori:Manhattan Projesi'nin Tarihi