prof. Stanislaw Ulam i jego prace nad bomba atomowa oraz wodowora

Ulam studiował flzykę pod kierunkiem największych naukowców swoich czasow. Uczeni, którzy zgromadzili się podczas II wojny swiatowej w Los Alamos, należeli do grona czołowych postaci fizyki wspolczesnej. Hans Bethe, Niels Bohr, Enrico Fermi Richard Feynman, Ernest Lawrence, J. Robert Oppenheimer i wielu innych tworzyli zespół, który pod względem potencjalu intelektualnego nie miał sobie równych w całej – wcześniejszej i późniejszej – historii fizyki.
Wkład Ulama w prace nad skonstruowaniem bomby atomowej polegał na przeprowadzeniu statystycznych badań rozgałeziania i powielania neutronów. Efektem tego procesu jest podtrzymywanie reakcji łańcuchowej i uwalnianie energii z uranu lub plutonu. Bardzo istotne zagadnienie, nad którym pracowali Ulam i von Neumann, polegało na szczegółowym obliczeniu przebiegu implozji uranowej kuli, spowodowanej wybuchem wewnętrznej bomby chemicznej. Przy kompresji uranu niewielka liczba naturalnie wystepujących neutronów, powstałych podczas przypadkowych rozszczepień jąder uranu, łatwiej zderza się z innymi jądrami. W wyniku niektórych zderzeń następują kolejne rozszczepienia. Powielają one liczbę neutronów aż następuje szybka reakcja łańcuchowa. Ostatecznie proces ten prowadzi do wyzwolenia ogromnych ilości energii w postaci silnej eksplozji. Aby przewidzieć ilość uwolnionej energii, naukowcy z Los Alamos musieli ocenić zachowanie uranu podczas kompresji. Chociaż od strony teoretycznej problem ten nie nastręczał żadnych trudności, jego dokładne rozwiązanie nie było możliwe przy użyciu znanych wówczas metod matematycznych. Zagadnienie to stanowiło sekretne jądro badan nad bombą atomową w Los Alamos. Nawet słowo “implozja” było podczas wojny utajnione.
Najbardziej jednak godnym uwagi dokonaniem Ulama w Los Alamos był jego wkład w powojenne prace nad bombą wodorową. W bombie tej energia jest wyzwalana wskutek połączenia (fuzji) dwóch jąder deuteru.

Na zdjeciu: Ulam, Richard Feynman i John von Neumann w Los Alamos

źródło:

1. “Przygody matematyka” Stanislaw Ulam,

2. Przedmowa do wydania z 1991 – autorzy William Mathews, Daniel O. Hirsch

March 3rd, 2019