Кіріспе
1940 жылдардағы АҚШ-тың ядролық сынақтар сериясы "Сандстоун" операциясы 1948 жылы өткізілген ядролық қаруды сынау сериясы болды. Бұл американдық сынақтардың үшінші сериясы еді, 1945 жылғы "Троица" және 1946 жылғы "Кросроудс" сынақтарынан кейін, ал "Рейнджер" сынағынан бұрын. "Кросроудс" сынақтары сияқты, "Сандстоун" сынақтары да Тынық мұхиты сынақ алаңында жүргізілді, бірақ Бикини атолының орнына Эневетак атолында. Олар "Кросроудс" сынақтарынан атом энергиясы жөніндегі комиссия жүргізгендігімен ерекшеленді, ал қарулы күштер тек көмекші рөл атқарды. "Сандстоун" сынақтарының мақсаты да басқаша болды: олар негізінен ядролық қарудың әсерін зерттеуден гөрі жаңа бомба конструкцияларын сынауға бағытталды. 1948 жылдың сәуір және мамыр айларында 7-ші бірлескен жұмыс тобы 10 366 адамдық жұмыс күшімен, оның ішінде 9 890 әскери қызметкермен үш сынақ жүргізді. "Сандстоун" операциясында жаңа ядроларды сәтті сынау нәтижесінде ескі қарудың барлық компоненттері ескірді. Үшінші сынақ өткезілгенге дейін ескі ядролардың өндірісі тоқтатылды және барлық күш-жігер жаңа Mark 4 ядролық бомбасына шоғырландырылды, ол жаппай өндірілген алғашқы ядролық қару болды. "Сандстоун" операциясының нәтижесінде бөлінетін материалдарды тиімді пайдалану АҚШ-тың ядролық қару арсеналын 1948 жылдың маусымындағы 56 бомбадан 1949 жылдың маусымындағы 169 бомбаға дейін арттырды.
Operation Sandstone was a series of nuclear weapon tests in 1948. It was the third series of American tests, following Trinity in 1945 and Crossroads in 1946, and preceding Ranger. Like the Crossroads tests, the Sandstone tests were carried out at the Pacific Proving Grounds, although at Enewetak Atoll rather than Bikini Atoll. They differed from Crossroads in that they were conducted by the Atomic Energy Commission, with the armed forces having only a supporting role. The purpose of the Sandstone tests was also different: they were primarily tests of new bomb designs rather than of the effects of nuclear weapons. Three tests were carried out in April and May 1948 by Joint Task Force 7, with a work force of 10,366 personnel, of whom 9,890 were military. The successful testing of the new cores in the Operation Sandstone tests rendered every component of the old weapons obsolete. Even before the third test had been carried out, production of the old cores was halted, and all effort concentrated on the new Mark 4 nuclear bomb, which would become the first mass produced nuclear weapon. More efficient use of fissionable material as a result of Operation Sandstone would increase the U. S. nuclear stockpile from 56 bombs in June 1948 to 169 in June 1949.
Шығу тегі
Ядролық қару Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Манхэттен жобасы арқылы жасалды, ол өндіріс орталықтарының желісін және Лос-Аламос Ұлттық зертханасындағы қару-жарақтарды зерттеу және жобалау зертханасын құрды. Екі типтегі бомба жасалды: уран-235 қолданылатын, зеңбірек типтес бөліну қаруы – Mark 1 Little Boy және плутоний қолданылатын, жарылыс типтес ядролық қару – Mark 3 Fat Man. Бұл қарулар зертханалық бастапқы көздерінен көп алшақтамады. Өндіріске дайын болу үшін оларды құрастырудың, қауіпсіздігінің, сенімділігінің және сақтаудың жақсартуына көп жұмыс жасау қалып қойды. Соғыс кезінде ұсынылған немесе ұсынылған, бірақ соғыс уақытындағы дамудың қысымымен мүмкін болмаған олардың өнімділігін жақсартуға да көптеген түзетулер енгізілуі керек еді. Лос-Аламостың директоры болып Роберт Оппенгеймердің орнына келген Норрис Брэдбери «біздің бомбаларымыз, тура айтқанда, нашар болды» деп есептеді. Плутоний Ханфордтағы үш 250 МВт ядролық реакторда уран-238-ді сәулелендіру арқылы өндірілді. Теория бойынша, олар бір мегаватт-күнге, немесе шамамен бір айға плутоний өндіре алатын еді. Бірақ 1945 жылы өндіріс осы деңгейге жетпеді, айына тек 2 тоннадан астам өнім өндірілді. Fat Man ядросына плутонийдің шамамен 6,2 кг қажет болды, оның 21% бөлінді. 1946 жылы реакторлардың графит нейтрондық тежегіштерінің ісінуіне байланысты плутоний өндірісі азайды. Бұл құбылыс, оны ашқан Манхэттен жобасының ғалымы Эуген Вигнердің атымен Вигнер эффектісі деп аталады. Бұл реакторлар ядролық қарудың маңызды бөлігі – бастауыштарда қолданылатын полоний-210 өндірісі үшін де қажет болды (бисмут-209 сәулелендіру арқылы). 600 кюри полоний-210 өндіру үшін шамамен 209 кг бисмут-209-ды 100 күн бойы сәулелендіру қажет болды, себебі полоний-210-ның жартылай ыдырау периоды 138 күнге тең болғандықтан, кем дегенде бір реактор жұмыс істеуі керек болды. Сондықтан ең ескі B-құрамындағы реактор болашақта пайдалануға берілуі үшін жабылды. Проблеманы зерттеу 1946 жылдың көп бөлігін алды, содан кейін ғана шешімі табылды. Уран-235 табиғи уранды байыту арқылы алынды, бұл процестер Оак-Ридж, Теннесси штатындағы Y-12 зауытында және K-25 учаскесінде жүзеге асырылды. Электромагниттік және газдық изотоптарды бөлу процестері мен процедураларын жақсарту 1945 жылдың қазаны мен 1946 жылдың маусымы аралығында уран-235 өндірісін айына шамамен 235 кг-ға дейін арттырды, бұл өте ысырапшыл Little Boy бомбасының біреуін жасауға ғана жеткілікті болды. Fat Man бомбасы Little Boy-дан 17,5 есе тиімді болды, бірақ бір тонна уран кенінен плутонийге қарағанда сегіз есе көп уран-235 алуға болады, ал граммына шаққанда плутонийді өндіруге уран-235-тен 4-8 есе көп шығын кетті, ал сол кезде уран-235-тің бір граммының бағасы шамамен 26 долларға тең болды.
Ұйым
Сынақтарды 1947 жылғы 27 маусымда президент Гарри С. Трумэн бекітті. Атом энергиясы жөніндегі комиссияның әскери қолданулар жөніндегі директоры, бригадир генерал Джеймс МакКормак және оның орынбасары, капитан Джеймс С. Расселл, 9 шілдеде Лос-Аламоста Брэдбери мен Джон Генри Мэнлимен кездесіп, сынақтарға дайындық шараларын жоспарлады. Олар сынақтардың ғылыми сипатта болатыны, Лос-Аламос техникалық бағытты қамтамасыз ететіні және қарулы күштер жабдықтаумен және логистикалық қолдаумен айналысатыны туралы келісімге келді. Сынақтардың құны шамамен 20 миллион долларды құрады, ол Қорғаныс министрлігі мен Атом энергиясы жөніндегі комиссия арасында бөлісті. Сынақтарға генерал-лейтенант Джон Э. Халл командир болып тағайындалды. Контр-адмирал Уильям С. Парсонс және генерал-майор Уильям Э. Кепнер «Крест жолы» операциясындағы рөлдерін қайталап, командирлердің орынбасарлары болды. 7-ші Бірлескен жұмыс тобы 1947 жылғы 18 қазанда ресми түрде іске қосылды. Оның командирі ретінде Халл Бірлескен штабтар комитетіне және Атом энергиясы жөніндегі комиссияға жауапты болды. 7-ші Бірлескен жұмыс тобы 10 366 адамнан тұрды, оның ішінде 9890-ы әскери қызметкерлер болды. Оның штабы 175 адамнан құралды, оның 96-сы «Маунт-Мак-Кинли» кемесінде орналасқан. Қалғандары «Альбемарл», «Куртисс» және «Бейроко» кемелеріне орналастырылды. Ядролық сынақтарды басқару үшін Лос-Аламос Ұлттық зертханасының арнайы бөлімшесі, J бөлімі құрылды. Атом энергиясы жөніндегі комиссияның тобы (7.1 жұмыс тобы) ядролық қаруды дайындауға, жарылыс жасауға және эксперименттер жүргізуге жауапты болды. Оның құрамында J бөлімінен, Қарулы күштердің арнайы қару-жарақ жобасынан, Әскери-теңіз зерттеу зертханасынан, Әскери-теңіз орнатылымдары зертханасынан, Аргонн Ұлттық зертханасынан, Абердин сынақ алаңынан, Атом энергиясы комиссиясынан, Эджертон, Гермешаузен және Гриер компанияларынан және басқа да агенттіктерден 283 ғалым мен техниктер болды. Әрқайсысы сынақтардың әртүрлі аспектілерімен айналысты. Теңіз орнатылымдары зертханасы жарылыс өлшемдерін жүргізді, ал Теңіз зерттеу зертханасы радиация өлшемдері бойынша эксперименттер жасады, ал Аргонн Ұлттық зертханасы гамма-сәулелерді өлшеді. Эджертон, Гермешаузен және Гриер компаниялары уақытты және оқ ату жүйелерін жобалау және орнату үшін шартты мердігерлер ретінде тартылды. 1948 жылғы ақпанда жеті тәжірибелік қару жинағы және алты ядро Калифорния штатының Сан-Педро қаласына жеткізіліп, «Куртисс» қару жинау кемесіне тиеліп алынды, бірақ Атом энергиясы жөніндегі комиссия сынақтарда үш ядроны ғана пайдалануға рұқсат берді.
Азаматтық істер
1947 жылдың қыркүйек айында Халл, 14 қазанда сынақ директоры болып тағайындалған Рассел және Лос-Аламос зертханасынан 7-ші бірлескен жұмыс тобының ғылыми директоры Дарол К. Фроман ғалымдар мен әскери шенеуніктер тобымен бірге Тынық мұхитындағы әртүрлі ұсынылған сынақ алаңдарын тексеруге шықты. 11 қазанда сынақ алаңы ретінде Эневетак атолы таңдалды. Арал шалғай орналасқан, бірақ жақсы жағалау мен әуежайы бар еді. Сонымен қатар, мұхит ағындары мен пассат желдері радиоактивті заттарды теңізге шығаруға мүмкіндік беретін, маңызды фактор болды, өйткені "Крестовый путь" операциясы кезінде Бикини атолында болған жағдай еске түсірілді. Тынық мұхиты аралдарының сенімдік территориясы Біріккен Ұлттар Ұйымының басқаруындағы сенімдік территория болғандықтан, Біріккен Ұлттар Ұйымының Қауіпсіздік Кеңесіне 2 желтоқсанда жоспарланған сынақтар туралы хабарланды. Атолда Амонда тұратын Эневетак тайпасының өкілдері (дри Эневетак) және Бижиреде тұратын Энджеби тайпасының өкілдері (дри Энджеби) қоныстанды. Олардың бастапқы үйлері Эневетак және Энджебиде болған, бірақ соғыс кезінде әскери базалар салу үшін олар басқа жерге көшірілді. Халықтың саны шамамен 140 адамды құрады және "Крестовый путь" операциясы кезінде Мек аралына уақытша көшірілді. Бұл жолы Эневетактан оңтүстік-батысқа қарай орналасқан, адам тұрмайтын Уджеланг атолы көшіру орны ретінде таңдалды. 22 қарашада әскери құрылыс батальоны тобы жатақханалар мен басқа да инфрақұрылымдарды салу үшін келді. Әскери шенеуніктер 3 желтоқсанда жергілікті басшылармен кездесіп, көшіруге келісім алды, ол 20 желтоқсанда Кинг округі арқылы жүзеге асырылды. LST және төрт Douglas C-54 Skymaster ұшағы радиоактивті заттардың әсерінен Уджеланг зардап шегетін жағдайда эвакуация үшін дайын күйде болды, бірақ олар қажет болмады. "Крестовый путь" сынақтарынан айырмашылығы, бұл сынақтар кең медиа назарында өткізілмеді, "Sandstone" сынақтары минималды жариялыммен жүргізілді. 15 сәуірде Вашингтонда сынақтарды жариялау қажеттігі талқыланды. Халл серия аяқталғанға дейін ешқандай хабарлама жасауға қарсы болды, бірақ AEC комиссарлары жаңалықтардың жария болуы мүмкін екенін және АҚШ құпиялылық сақтағандай көрінуі мүмкін екенін сезінді. Сондықтан соңғы сәтте хабарлама жасау туралы шешім қабылданды. Сынақтардың мақсаты туралы ешқандай хабарлама жарияланбады, тек қысқаша баспасөз хабарламалары таратылды. 18 мамырда серия аяқталғаннан кейін Халл Гавайиде баспасөз конференциясы өткізді, бірақ бұқаралық ақпарат құралдарына жазбаша мәлімдемелерден үзінділер келтіруге ғана рұқсат берді.
Құрылыс
Энджеби, Аомон және Рунит аралдары өсімдік жабынынан тазартылып, қажетті құралдарды орнатуды жеңілдету үшін тегістелді, сондай-ақ Аомон мен Бижире арасына аспап кабельдерін Аомондағы сынақ мұнарасынан Бижиредегі басқару станциясына жеткізуге арналған жол салынды. Жарылыстар келесі сынақ алаңдары бұрынғы жарылыстардың салдарынан минималды зиян көруі үшін жоспарланды. Құрылыс жұмыстарына Армияның 7.2-ші топ жауапты болды. Оның құрамына 1220-шы уақытша инженерлік батальон, 1217-ші және 1218-ші бірлескен қызмет бөлімшелері, 18-ші инженерлік құрылыс компаниясы және 1219-шы сигналдық қызмет бөлімшесі; 2-ші инженерлік арнайы бригаданың 532-ші инженерлік қайық және жағалау полкінің D және E компаниялары; 461-ші көлік амфибиялық жүк тасымалдау компаниясы; 854-ші көлік порты компаниясы; 401-ші CIC бөлімі; және теңіз жағалау базасы бөлімі кірді.