Рудольф Эрнст Пейерльс: Ядролық физиканың көрнекті тұлғасы

Кіріспе

Неміс туған британдық физик (1907–1995)

Сер Рудольф Эрнст Пейерлс, (5 маусым 1907 – 19 қыркүйек 1995) – британдық физик, Ұлыбританияның ядролық қару бағдарламасы – «Түтік қорытпалары», сондай-ақ кейіннен жүзеге асырылған «Манхэттен жобасы», одақтастардың біріктірілген ядролық бомба бағдарламасында маңызды рөл атқарған. «Physics Today» журналында 1996 жылы жарық көрген оның некрологында ол «ядролық физиканың әлемдік саясат аренасына енуінің тарихи драмасындағы маңызды тұлға» деп сипатталған. Пейерлс физиканы Берлин университетінде, Арнольд Зоммерфельд басшылығымен Мюнхен университетінде, Вернер Гейзенберг басшылығымен Лейпциг университетінде және Вольфганг Паули басшылығымен Цюрихтегі ЭТН-де оқыды. 1929 жылы Лейпцигте докторлық диссертациясын қорғағаннан кейін Цюрихте Паулидің ассистенты болды. 1932 жылы ол Рокфеллер стипендиясын алды, оны Энрико Ферми басшылығымен Римде, содан кейін Ральф Х. Фаулер басшылығымен Кембридж университетінің Кавендиш зертханасында оқу үшін пайдаланды. 1933 жылы Адольф Гитлер билікке келгеннен кейін еврей тегіне байланысты туған жеріне қайтудан бас тартып, Ұлыбританияда қалды, онда ол Манчестердегі Виктория университетінде Ханс Бетемен, содан кейін Кембридждегі Монд зертханасында жұмыс істеді. 1937 жылы, жаңа тағайындалған австралиялық физика профессоры Марк Олифант, оны Бірмингем университетінде қолданбалы математика кафедрасын басқаруға шақырды. 1940 жылдың наурыз айында Пейерлс Отто Роберт Фришпен бірлесіп Фриш-Пейерлс меморандумының авторы болды. Бұл қысқаша мақалада алғаш рет атом бомбасын аз мөлшердегі ыдырайтын уран-235-тен жасауға болатыны көрсетілді. Осыған дейін мұндай бомбаны жасау үшін көп тонна уран қажет деп есептелген, сондықтан оны жасау және пайдалану мүмкін емес деп саналған. Бұл мақала британдықтардың, содан кейін американдықтардың ядролық қаруға деген қызығушылығын оятуға ықпал етті. Ол сонымен қатар өзінің отандасы Клаус Фуксты «Түтік қорытпалары» деп аталған британдық ядролық қару жобасында жұмыс істеуге тартты, нәтижесінде 1950 жылы Фукс Кеңес Одағының тыңшысы болып ашылғанда Пейерлс күдікке ілікті. Соғыстан кейін Пейерлс Бірмингем университетіне оралды, онда ол 1963 жылға дейін жұмыс істеді, содан кейін Оксфорд университетінің Нью-колледжінің физика профессоры және мүшесі болды, 1974 жылы зейнеткерлікке шықты. Бірмингемде ол ядролық күштер, шашырау, кванттық өріс теориясы, ядродағы ұжымдық қозғалыс, көлік теориясы және статистикалық механика салаларында жұмыс істеді, сондай-ақ Харвеллдегі Атом энергиясын зерттеу мекемесінің консультанты болды. Ол көптеген марапаттар алды, соның ішінде 1968 жылы рыцарлық атаққа ие болды, және бірнеше кітап жазды, олардың ішінде «Қатты денелердің кванттық теориясы», «Табиғат заңдары» (1955), «Теориялық физикадағы жаңалықтар» (1979), «Теориялық физикадағы тағы да жаңалықтар» (1991) және автобиографиясы «Көшпенді құс» (1985) кіретін еді. Ол өзінің көмегімен пайда болған ядролық қару туралы алаңдап, «Атом ғалымдарының бюллетенінде» жұмыс істеді, Ұлыбританиядағы Атом ғалымдары қауымдастығының президенті болды және Пугаш қозғалысына қатысты.

Sir Rudolf Ernst Peierls, ('/p//aɪ//.//ər//l//z/; ; 5 June 1907 – 19 September 1995) was a German born British physicist who played a major role in Tube Alloys, Britain's nuclear weapon programme, as well as the subsequent Manhattan Project, the combined Allied nuclear bomb programme. His 1996 obituary in Physics Today described him as "a major player in the drama of the eruption of nuclear physics into world affairs". Peierls studied physics at the University of Berlin, at the University of Munich under Arnold Sommerfeld, the University of Leipzig under Werner Heisenberg, and ETH Zurich under Wolfgang Pauli. After receiving his DPhil from Leipzig in 1929, he became an assistant to Pauli in Zurich. In 1932, he was awarded a Rockefeller Fellowship, which he used to study in Rome under Enrico Fermi, and then at the Cavendish Laboratory at the University of Cambridge under Ralph H. Fowler. Because of his Jewish background, he elected to not return home after Adolf Hitler's rise to power in 1933, but to remain in Britain, where he worked with Hans Bethe at the Victoria University of Manchester, then at the Mond Laboratory at Cambridge. In 1937, Mark Oliphant, the newly appointed Australian professor of physics at the University of Birmingham recruited him for a new chair there in applied mathematics. In March 1940, Peierls co authored the Frisch–Peierls memorandum with Otto Robert Frisch. This short paper was the first to set out that one could construct an atomic bomb from a small amount of fissile uranium 235. Until then it had been assumed that such a bomb would require many tons of uranium, and consequently was impractical to build and use. The paper was pivotal in igniting the interest of first the British and later the American authorities in nuclear weapons. He was also responsible for the recruitment of his compatriot Klaus Fuchs to work on Tube Alloys, as the British nuclear weapons project was called, which resulted in Peierls falling under suspicion when Fuchs was exposed as a spy for the Soviet Union in 1950. After the war, Peierls returned to the University of Birmingham, where he worked until 1963, and then was the Wykeham Professor of Physics and a Fellow of New College at the University of Oxford until he retired in 1974. At Birmingham he worked on nuclear forces, scattering, quantum field theories, collective motion in nuclei, transport theory and statistical mechanics, and was a consultant to the Atomic Energy Research Establishment at Harwell. He received many awards, including a knighthood in 1968, and wrote several books including Quantum Theory of Solids, The Laws of Nature (1955), Surprises in Theoretical Physics (1979), More Surprises in Theoretical Physics (1991) and an autobiography, Bird of Passage (1985). Concerned with the nuclear weapons he had helped to unleash, he worked on the Bulletin of the Atomic Scientists, was President of the Atomic Scientists' Association in the UK, and was involved in the Pugwash movement.

Ерте өмір

Рудольф Эрнст Пейерлс Берлиннің Обершёневайде қалашығында еврей саудагерлер отбасында, электр инженері Генрих Пейерлстің үш баласының ең кішісі болып дүниеге келді. Оның әкесі Allgemeine Elektricitäts Gesellschaft (AEG) кабель зауытының басқарушы директоры, ал анасы – әкесінің бірінші әйелі Элизабет (Вейгерт) болды. Рудольфтың ағасы Альфред және апасы Энни болды. 1929 жылы Лейпциг университетіне қабылданды. Оның теориясы металдардың өте төмен температурадағы қасиеттерін нақты болжады, бірақ оларды тәжірибе жүзінде растау үшін тағы жиырма жыл өтеді. Пейерлс Эгон Оруанға Фрэнк Набарро кеңейткен, және Пейерлс-Набарро күші деп аталатын дислокацияны жылжытуға қажетті күшті түсінуге көмектесті. 1929 жылы Цюрихте Гейзенберг пен Паулидің басшылығымен қатты дене физикасын оқыды. Кванттық физика бойынша оның ерте жұмыстары жартылай өткізгіштердің жылу және электр өткізгіштігін түсіндіру үшін оң заряд тасымалдаушылар теориясына әкелді. Ол жартылай өткізгіштердегі «тесіктер» тұжырымының алғашқы дамушысы болды. Леон Бриллуэннан бұрын «аймақтарды» анықтады, бірақ қазіргі уақытта идея Бриллуэнмен байланысты, және оны фонондарға қолданды. Осылайша ол фонондар үшін Болцман теңдеулерін және umklapp процесін ашты. Германияда Адольф Гитлер билікке келген соң, 1933 жылы ол үйіне қайтпай, Ұлыбританияда қалуды шешті. Гамбург университетіндегі Ото Штерннің ұсынысын қабылдамады. Ұлыбританияда қалуға рұқсат алып, Германиядан және басқа да фашистік елдерден келген ғалымдарға көмектесу үшін құрылған Академиялық көмек кеңесінің қаржысымен Манчестердегі Виктория университетінде жұмыс істеді. Оның жақын туыстарының көпшілігі Германиядан кетіп қалды; ағасы мен оның отбасы Ұлыбританияда қоныстанды, ал әпкесі мен оның отбасы, әкесі мен анасымен бірге оның ағасы Зигфрид тұратын АҚШ-қа көшіп кетті. Пейерлс Джеймс Чадвикпен фотодизинтеграция және қорытпалардың статистикалық механикасы бойынша Бетемен бірлесіп жұмыс істеді. Олардың нәтижелері әлі күнге дейін толық қорытпалардағы құрылымдық фазалық өзгерістердің орташа өріс теорияларының негізі болып табылады. Оның жұмысының көп бөлігі металдардың электрондық теориясына қатысты болғанымен, ол Дирактың «тесік» теориясын да зерттеді және Бетемен бірлесіп нейтрино туралы мақала жазды. Манчестер университеті оған ғылым докторы (D. Sc.) дәрежесін берді. Кейін Кембриджге оралып, Дэвид Шоенбергпен Монд зертханасында суперотказғыштық және сұйық гелий бойынша жұмыс істеді. Оған дәріс оқуға мүмкіндік беру үшін, Кембридждегі Сент-Джонс колледжі оған регламентіне сәйкес М. А. дәрежесін берді. 1936 жылы Марк Олифант Бирмингем университетінің физика профессоры болып тағайындалды және ол Пейерлске онда құрылып жатқан қолданбалы математика кафедрасы туралы айтты (Қолданбалы математика бүгінгі күні теориялық физика деп аталады). Пейерлс Харри Мэйси мен Гарри Джонстың бәсекесіне қарамастан жұмысқа орналасты. Бұл тағайындама Пейерлске тұрақты, сенімді қызмет берді. Оның студенттерінің арасында Фред Хойл және Үндістаннан келген студент П. Л. Капур болды. Капурмен бірге ол Грегори Брейт пен Юджин Вигнердің бұрынғы тербеліс теориясында берілген ядролық реакциялардың дисперсиялық формуласын шығарды, бірақ қазір жалпылау шарттарын қосты. Бұл қазір Капур-Пейерлс туындысы деп аталады. Бұл әдіс әлі де қолданылуда, бірақ 1947 жылы Вигнер мен Леонард Айзенбуд одан кеңінен қолданылатын баламалы әдісті әзірледі. 1938 жылы Пейерлс Копенгагенге сапар шекті, онда ол Бор және Джордж Плачекпен қазіргі уақытта Бор-Пейерлс-Плачек қатынасы деп аталатын мақала бойынша бірлесіп жұмыс істеді. Екінші дүниежүзілік соғыс басылып шығармас бұрын басталды, бірақ жобалар пікір алу үшін таратылды және ол барлық уақыттағы ең көп сілтемеленген жарияланбаған мақалалардың бірі болды.

Rudolf Ernst Peierls was born in the Berlin suburb of Oberschöneweide, the youngest of three children of Heinrich Peierls an electrical engineer, from a family of Jewish merchants. His father was the managing director of a cable factory of Allgemeine Elektricitäts Gesellschaft (AEG), and his mother was his father's first wife, Elisabeth ( Weigert). Rudolf had an older brother, Alfred, and an older sister, Annie. which was accepted by the University of Leipzig in 1929. His theory made specific predictions of the behaviour of metals at very low temperatures, but another twenty years would pass before the techniques were developed to confirm them experimentally. Peierls assisted Egon Orowan in understanding the force required to move a dislocation which would be expanded on by Frank Nabarro and called the Peierls–Nabarro force. In 1929, he studied solid state physics in Zurich under the tutelage of Heisenberg and Pauli. His early work on quantum physics led to the theory of positive carriers to explain the thermal and electrical conductivity behaviours of semiconductors. He was a pioneer of the concept of "holes" in semiconductors. He established "zones" before Léon Brillouin, despite Brillouin's name being currently attached to the idea, and applied it to phonons. Doing this, he discovered the Boltzmann equations for phonons and the umklapp process. Due to Adolf Hitler's rise to power in Germany, he elected to not return home in 1933, but to remain in Britain. He declined an offer from Otto Stern of a position at the University of Hamburg. Granted leave to remain in Britain, he worked at the Victoria University of Manchester with funding from the Academic Assistance Council, which had been set up to help academic refugees from Germany and other fascist countries. Most of his immediate family also left Germany; his brother and his family settling in Britain, and his sister and her family, along with his father and stepmother, moved to the United States, where his uncle Siegfried lived. Peierls collaborated with Bethe on photodisintegration and the statistical mechanics of alloys when challenged by James Chadwick. Their results still serve as the basis for mean field theories of structural phase changes in complete alloys. Although most of his work continued to be about the electron theory of metals, he also looked at Dirac's hole theory, and co wrote a paper with Bethe on the neutrino. The University of Manchester awarded him a D. Sc. degree. Moving back to Cambridge, he worked with David Shoenberg at the Mond Laboratory on superconductivity and liquid helium. To allow him to lecture, in accordance with its rules, St John's College, Cambridge, awarded him an ex officio M. A. degree. In 1936, Mark Oliphant was appointed the professor of physics at the University of Birmingham, and he approached Peierls about a new chair in applied mathematics that he was creating there. (Applied mathematics being what would today be called theoretical physics.) Peierls got the job despite competition from Harrie Massey and lt=Harry Jones. The appointment at last gave Peierls a secure, permanent position. His students included Fred Hoyle and P. L. Kapur, a student from India. With Kapur he derived the dispersion formula for nuclear reactions originally given in perturbation theory by Gregory Breit and Eugene Wigner, but now included generalising conditions. This is now known as the Kapur–Peierls derivation. It is still used, but in 1947 Wigner and Leonard Eisenbud developed a more widely used alternative method. In 1938, Peierls paid visits to Copenhagen, where he collaborated with Bohr and George Placzek on a paper on what is now known as the Bohr–Peierls–Placzek relation. The Second World War broke out before it could be published; but drafts were circulated for comment, and it became one of the most cited unpublished papers of all time.

Фриш пен Пейрл меморандумы

1939 жылдың қыркүйегінде Екінші дүниежүзілік соғыс басталғаннан кейін Пейерлс Германиядан қашқан әріптесі Отто Роберт Фришпен бірге ядролық қаруды зерттеумен айналыса бастады. Айырықша жағдай, олар Бірмингем университетіндегі радар жұмысына қатысуға рұқсат алмады, себебі ол жау шетелдік ғалымдар үшін тым құпия деп саналды. Пейерлс 1940 жылдың 27 наурызында британдық азаматтыққа қабылданды. Ол фашизм мен милитаризмге қарсы күреске қатысуға құштар еді, бірақ оны қабылдаған жалғыз ұйым – Аудармалық өрт сөндіру қызметі болды. Ол Торонто университетінің ұсынысын қабылдап, екі баласын Канададағы бір отбасымен бірге тұруға жіберді. 1940 жылдың ақпан және наурыз айларында Пейерлс пен Фриш Фриш-Пейерлс меморандумының авторы болды, оны Пейерлс теріп жазды. Бұл қысқаша мақала алғаш рет атом бомбасын аз мөлшердегі ыдырайтын уран-235-тен жасауға болатынын көрсетті. Қолда бар мәліметтерге сүйене отырып, олар 1 кг-нан кем мөлшерде қажет екенін есептеді. Шын мәнінде, сындық масса шамамен төрт есе көп; бірақ соған дейін мұндай бомбаны жасау және пайдалану үшін көп тонна уран қажет болады деп есептелген, демек, ол іс жүзінде мүмкін емес еді. Олар жарылыстың күшін, оның физикалық, әскери және саяси салдарларын бағалауды жалғастырды. Фриш-Пейерлс меморандумы алдымен британдықтардың, содан кейін американдықтардың атом қаруына қызығушылығын оятуда шешуші роль атқарды. 1941 жылы оның нәтижелері МАУД комитетінің есебі арқылы Америка Құрама Штаттарына жетті, бұл Манхэттен жобасын құруға және одан кейін атом бомбасын әзірлеуге ықпал етті. Фриш-Пейерлс меморандумы мен МАУД комитетінің есебінің арқасында британдық және американдық ғалымдар бомба жасау мүмкін бе емес деген сұрақтан гөрі, оны қалай жасау керектігі туралы ойлана бастады. Фриш пен Пейерлс жау шетелдіктер ретінде бастапқыда МАУД комитетіне қабылданбады, бірақ бұл қателік тез ұғылды және олар комитеттің Техникалық кіші комитетіне мүше болып сайланды. Бұл олардың радар жұмысына рұқсат алғанын білдірмейді. 1940 жылдың қыркүйегінде Олифант өзінің хатшысын Пейерлс пен Фриштің МАУД комитеті үшін дайындаған құжаттарын теріп жазу үшін ұсынғанда, оларға Нюфилд ғимаратына кіруге рұқсат берілмеді, сондықтан Пейерлс оларды диктофонға балауыз цилиндрлерге жаздырып теріп алды. Фриш пен Пейерлс бастапқыда уранды байытудың ең тиімді жолы – жылулық диффузия деп ойлады, бірақ бұл тәсілдің қиындықтары айқын болған соң, олар газдық диффузияға көшті, және осы мәселе бойынша сарапшы ретінде Германиядан келген Франц Симонды шақырды. Пейерлс 1941 жылдың мамыр айында тағы бір Германиядан келген босқын, Клаус Фуксты өз көмекшісі ретінде жұмысқа алды.

After the outbreak of the Second World War in September 1939, Peierls started working on nuclear weapons research with Otto Robert Frisch, a fellow refugee from Germany. Ironically, they were excluded from the work on radar at the University of Birmingham because it was considered too secret for scientists who were enemy aliens. Peierls was naturalised as a British subject on 27 March 1940. He was eager to participate in the fight against fascism and militarism, but the only organisation that would accept him was the Auxiliary Fire Service. He accepted an offer from the University of Toronto to send his two children to live with a family in Canada. In February and March 1940, Peierls and Frisch co authored the Frisch–Peierls memorandum, which Peierls typed. This short paper was the first to establish that an atomic bomb could be created from a small amount of fissile uranium 235. Based on the information at hand, they calculated that less than 1 kg would be required. The true figure for the critical mass is about four times as large; but until then it had been assumed that such a bomb would require many tons of uranium, and consequently was impractical to build and use. They went on to estimate the size of the explosion, and its physical, military and political effects. The Frisch–Peierls memorandum was pivotal in igniting the interest of first the British and later the American authorities in atomic weapons. In 1941 its findings made their way to the United States through the report of the MAUD Committee, an important trigger in the establishment of the Manhattan Project and the subsequent development of the atomic bomb. With the Frisch Peierls memorandum and the MAUD Committee report, the British and American scientists were able to begin thinking about how to create a bomb, not whether it was possible. As enemy aliens, Frisch and Peierls were initially excluded from the MAUD Committee, but the absurdity of this was soon recognised, and they were made members of its Technical Subcommittee. This did not mean that they were cleared for radar work. When Oliphant made the services of his secretary available for typing up the Peierl's and Frisch's papers for the MAUD Committee in September 1940, they were not allowed to enter the Nuffield Building where she worked, so Peierls submitted them for typing by dictaphone on wax cylinders. Frisch and Peierls thought at first that uranium enrichment was best achieved through thermal diffusion, but as the difficulties with this approach became more apparent they switched to gaseous diffusion, bringing in a fellow refugee from Germany, Franz Simon, as an expert on the subject. Peierls also recruited yet another refugee from Germany, Klaus Fuchs, as his assistant in May 1941.

Манхэттен жобасы

MAUD комитетінің қорытындылары нәтижесінде ядролық қаруды әзірлеу жұмыстарын үйлестіру үшін «Түтік қорытпалары» деп аталатын жаңа дирекция құрылды. Кеңес төрағасы сэр Джон Андерсон жауапты министр болды, ал «Империялық химиялық өнеркәсіптер» (ICI) компаниясынан Уоллес Акерс «Түтік қорытпалары» директоры болып тағайындалды. Пейерлс, Чадвик және Саймон Акерс төрағалық еткен Техникалық комитеттің құрамына енді. 1941 жылдың қараша айында оның алғашқы отырысына екі американдық қонақ – Гарольд Юри және Джордж Б. Пеграм қатысты. Сол жылы Пейерлс АҚШ-қа ұшып барып, Нью-Йоркте Юри мен Фермиге, Чикагода Артур Х. Комптонға, Берклиде Роберт Оппенгеймерге және Вирджиния штатының Шарлоттсвилл қаласында Джесси Бимске барды. Джордж Кистиаковский ядролық қару көп зиян тигізбейтінін, себебі энергияның басым бөлігі ауаны қыздыруға жұмсалатынын айтқанда, Пейерлс, Фукс, Джеффри Тейлор және Дж. Г. Кинч оның сөзін жоққа шығару үшін гидродинамикалық есептеулер жасады. 1943 жылдың 19 тамызында Квебек келісіміне қол қойылғаннан кейін «Түтік қорытпалары» мен «Манхэттен жобасы» біріктірілді. Акерс Лондонға телеграмма жіберіп, Чадвик, Пейерлс, Олифант және Саймонға «Манхэттен жобасына» британдық миссияға қосылу үшін Солтүстік Америкаға дереу аттануды бұйырды. Олар келісімге қол қойылған күні келді. Саймон мен Пейерлс Kellex корпорациясына қосылды, ол K 25 жобасымен айналысып, американдық газдық диффузиялық зауытын жобалап және салған. Kellex Вулворт ғимаратында орналасқан болса, Пейерлс, Саймон және Николас Курти Уолл-стриттегі британдық жабдықтау миссиясында кеңселерін ұстады. 1944 жылдың наурыз айында Тони Скайрм мен Фрэнк Киртон да оларға қосылды. Курти 1944 жылдың сәуірінде, ал Киртон қыркүйекте Англияға оралды. Пейерлс 1944 жылдың ақпанында Лос-Аламос зертханасына ауысты, содан кейін шілдеде Скайрм, ал тамызда Фукс келді. Лос-Аламоста британдық миссия зертханамен толық интеграцияланды, британдық ғалымдар оның көптеген бөлімдерінде жұмыс істеді, тек плутоний химиясы және металлургиясы бөлімдерінен ғана шеттетілді. Оппенгеймер Бетті зертхананың беделді Теориялық (Т) бөлімінің басшысы етіп тағайындағанда, Эдвард Теллерді ренжітті, оған жеке тобы берілді, оның міндеті Теллердің «Супер» бомбасын зерттеу болды. Содан кейін Оппенгеймер «Манхэттен жобасының» директоры, бригадир генерал Лесли Р. Гроувске Пиерлсті Т-бөлімінде Теллердің орнына жіберуді сұрады. Пейерлс Нью-Йорктан 1944 жылдың 8 ақпанында келді, содан кейін Чадвиктің орнын Лос-Аламостағы британдық миссияның басшысы болды. Пейерлс сонымен қатар T 1 (Имплозия) тобының жетекшісі болды және жарылыс күшін сфералық пішінге шоғырландыру үшін имплозиялық типтегі ядролық қаруда қолданылатын жарылғыш линзалардың дизайнына жауапты болды. Ол «Манхэттен жобасына» қатысқан британдық миссияның басшысы Чадвикке Вашингтонға тұрақты есептер жіберіп тұрды. Гроувс бұл туралы білгенде, Пейерлстен де есеп беруін сұрады. Пейерлс 1945 жылдың 16 шілдесінде «Тринити» ядролық сынағында болды. 1946 жылдың қаңтарында Англияға оралды. Ядролық қару жобасына қосқан үлесі үшін ол 1946 жылғы Жаңа жылдық құрмет көрсетулерде Британ империясы орденінің командирі болып тағайындалды және 1946 жылы АҚШ-тың «Азаттық медалімен» күміс пальмамен марапатталды.

As a result of the MAUD Committee's findings, a new directorate known as Tube Alloys was created to coordinate the nuclear weapons development effort. Sir John Anderson, the Lord President of the Council, became the minister responsible, and Wallace Akers from Imperial Chemical Industries (ICI) was appointed the director of Tube Alloys. Peierls, Chadwick and Simon were appointed to its Technical Committee, which was chaired by Akers. Its first meeting, in November 1941, was attended by two American visitors, Harold Urey and George B. Pegram. Later that year, Peierls flew to the United States, where he visited Urey and Fermi in New York, Arthur H. Compton in Chicago, Robert Oppenheimer in Berkeley, and Jesse Beams in Charlottesville, Virginia. When George Kistiakowsky argued that a nuclear weapon would do little damage as most of the energy would be expended heating the air, Peierls, Fuchs, Geoffrey Taylor and J. G. Kynch worked out the hydrodynamics to refute this. The signing of the Quebec Agreement on 19 August 1943 merged Tube Alloys with the Manhattan Project. Akers had already cabled London with instructions that Chadwick, Peierls, Oliphant and Simon should leave immediately for North America to join the British Mission to the Manhattan Project, and they arrived the day the agreement was signed. Simon and Peierls were attached to the Kellex Corporation, which was engaged in the K 25 Project, designing and building the American gaseous diffusion plant. While Kellex was located in the Woolworth Building, Peierls, Simon and Nicholas Kurti had their offices in the British supply mission on Wall Street. They were joined there by Tony Skyrme and Frank Kearton, who arrived in March 1944. Kurti returned to England in April 1944 and Kearton in September. Peierls moved on to the Los Alamos Laboratory in February 1944; Skyrme followed in July, and Fuchs in August. At Los Alamos, the British Mission was fully integrated into the laboratory, and British scientists worked in most of its divisions, being excluded only from plutonium chemistry and metallurgy. When Oppenheimer appointed Bethe as the head of the laboratory's prestigious Theoretical (T) Division, he offended Edward Teller, who was given his own group, tasked with investigating Teller's "Super" bomb. Oppenheimer then wrote to the director of the Manhattan Project, Brigadier General Leslie R. Groves, Jr, requesting that Peierls be sent to take Teller's place in T Division. Peierls arrived from New York on 8 February 1944, and subsequently succeeded Chadwick as head of the British Mission at Los Alamos. Peierls also became leader of T 1 (Implosion) Group, and so was responsible for the design of the explosive lenses used in the implosion type nuclear weapon to focus an explosion onto a spherical shape. He sent regular reports to Chadwick, the head of the British Mission to the Manhattan Project, in Washington, DC. When Groves found out, he asked Peierls to send him reports too. Peierls was one of those present at the Trinity nuclear test on 16 July 1945. He returned to England in January 1946. For his services to the nuclear weapons project, he was appointed a Commander of the Order of the British Empire in the 1946 New Year Honours, and was awarded the US Medal of Freedom with Silver Palm in 1946.

Шымкенттік шұғыл

Пейерлс Фуксты британдық жобаға тартуға жауапты болды, бұл әрекет 1950 жылы Фукс кеңес шпионы екені анықталғанда Пейерлстің күдікке ілігуіне себеп болды. 1999 жылы The Spectator журналы журналист Николас Фарреллдің Пейерлсті Кеңес Одағының тыңшысы деп айыптаған мақаласын жариялағанда Пейерлс отбасының наразылығын тудырды. Мақала құпия қызмет тарихшысы Найджел Уэст ұсынған ақпаратқа негізделген, ол Пейерлсті Венона кесінділерінде "Фогель", кейін "Перс" кодовые аттарымен белгіленген тыңшы ретінде көрсетті, ал оның әйелі Дженяны "Тина" кодовые атымен байланыстырды. Алайда, "Тина" мен Дженяның арасындағы байланыс "Тина" туралы белгілі мәліметтерге сәйкес келмеді, және 1999 жылы ол Мелита Норвуд екені анықталды. Сондай-ақ, Пейерлс "Перс" суреттеріне де сай келмеді, себебі "Перс" Клинтон инженерлік жұмыстарында жұмыс істеген, ал Пейерлс – жоқ. Соғыстан кейін Пейерлске күдік тудыруға жеткілікті себептер болды. Ол Фуксты жұмысқа алған ғана емес, оның жұмысқа орналасуы және қауіпсіздік мәселелері бойынша "қамқоршы" рөлін атқарды, сондай-ақ Фуксқа толық қауіпсіздік рұқсаты беру үшін билік органдарына қысым жасады, олсыз ол Пейерлстің жұмысына көмектесе алмас еді. Фукс біраз уақыт Пейерлстер отбасында тұрды. Пейерлстің әйелі орыс тілінде сөйлейтін болды, оның інісі де солай еді, және ол Екінші дүниежүзілік соғыстан бұрын және кейін Кеңес Одағындағы әріптестерімен тығыз байланыста болды. Фукс сияқты коммунист болмаса да, Пейерлстің солшыл саяси көзқарастары бар екені белгілі болды, және оның осындай көзқарастағы әріптестері де болды. 1951 жылы Чикагодағы Ядролық физика конференциясына қатысу үшін оған АҚШ визасы берілмеді. Келесі жылы ұсынылған өтініш қабылданды, бірақ 1957 жылы американдықтар оның қатысынан алаңдады, ол кеңесші ретінде қызмет ете берсе, Харвеллдегі Атом энергиясын зерттеу орталығымен ақпарат алмасуға дайын емес екенін мәлімдеді. 1952 жылы Рутерфорд естелік медалімен, 1959 жылы Корольдік медальмен, 1962 жылы Лоренц медалімен, 1963 жылы Макс Планк медалімен, 1968 жылы Гатри медалі және сыйлығымен, ал 1980 жылы атом энергиясы ғылымына ерекше үлес қосқаны үшін АҚШ үкіметінен Энрико Ферми сыйлығымен марапатталды. 1986 жылы ол Копли медалімен марапатталды, Рутерфорд естелік лекциясын оқыды, ал 1991 жылы Дирак медалі мен сыйлығын алды. 2004 жылғы 2 қазанда Оксфорд университетінің Теориялық физика бөлімшесі орналасқан ғимарат ресми түрде Сер Рудольф Пейерлс атындағы Теориялық физика орталығы деп аталды.

Peierls was responsible for the recruitment of Fuchs to the British project, an action which was to result in Peierls falling under suspicion when Fuchs was exposed as a Soviet spy in 1950. In 1999, The Spectator garnered outrage from Peierls's family when it published an article by journalist Nicholas Farrell that alleged that Peierls was a spy for the Soviet Union. The article was based on information supplied by intelligence historian Nigel West, who identified Peierls as the spy codenamed "Fogel" and later "Pers" in the Venona intercepts, and his wife Genia as the spy codenamed "Tina". However, the association of Tina with Genia did not fit with what was known about Tina, and she was conclusively revealed to be Melita Norwood in 1999. Nor did Peierls fit Pers, as the latter worked at the Clinton Engineer Works, whereas Peierls did not. There were good reasons for the postwar intelligence agencies to suspect Peierls. He not only had recruited Fuchs, and served as his "sponsor" on recruitment and security matters, but had pressed the authorities for Fuchs to be given a full security clearance without which he could not have assisted Peierls in his work. Fuchs lived with the Peierls family for a time. Peierls had a Russian wife, as did his brother, and he maintained close contact with colleagues in the Soviet Union before and after the Second World War. While not a communist like Fuchs, Peierls was known to have left wing political views, and had colleagues with similar views. He was denied a visa to visit the United States to attend a Nuclear Physics Conference in Chicago in 1951. A similar request the following year was granted, but in 1957 the Americans expressed concerns about him, indicating that they were unwilling to share information with the Atomic Energy Research Establishment at Harwell while he remained as a consultant. He was awarded the Rutherford Memorial Medal in 1952, the Royal Medal in 1959, the Lorentz Medal in 1962, the Max Planck Medal in 1963, the Guthrie Medal and Prize in 1968, and the Enrico Fermi Award from the United States Government for exceptional contribution to the science of atomic energy in 1980. In 1986, he was awarded the Copley Medal, and delivered the Rutherford Memorial Lecture, and in 1991 he was awarded the Dirac Medal and Prize. On 2 October 2004, the building housing the sub department of Theoretical Physics at the University of Oxford was formally named the Sir Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics.