Theo Lịch sử quân sự Mỹ, đầu năm 1939, giới khoa học thế giới phát hiện các nhà khoa học Đức quốc xã đã khám phá ra chuỗi phản ứng phân hạch. Về mặt lý thuyết, khám phá này đã mở ra khả năng chế tạo bom hạt nhân với sức công phá khủng khiếp.
Giới khoa học tỏ ra lo ngại việc người Đức có thể chế tạo thành công bom nguyên tử trước các nước khác. Tháng 8/1939, nhà vật lý học Leo Szilard và Eugene Wigner đã soạn một bức thư có chữ ký của nhà bác học Albert Einstein gửi cho Tổng thống Mỹ Franklin D. Roosevelt.
 |
| Thử nghiệm hạt nhân mang tên Badger diễn ra vào ngày 18/4/1953. Ảnh: Cục An ninh Hạt nhân Quốc gia. |
Bức thư có nội dung kêu gọi Mỹ đẩy nhanh tiến độ nghiên cứu chuỗi phản ứng phân hạch và tích trữ quặng uranium để chế tạo bom nguyên tử. Tốc độ là yêu cầu quan trọng vì nếu người Đức chế tạo thành công bom hạt nhân trước, đó sẽ là thảm họa đối với nhân loại.
Công nghệ Anh vượt trội so với Mỹ
Sau khi đọc bức thư của nhà bác học Einstein, Tổng thống Roosevelt yêu cầu nhà khoa học Lyman James Briggs – người đứng đầu Ủy ban Tư vấn Uranium thuộc Cục Tiêu chuẩn Quốc gia tìm hiểu các khía cạnh kỹ thuật được đề cập đến trong bức thư.
Ngày 21/10/1939, ông Briggs tổ chức một cuộc họp hội đồng khoa học với sự tham gia của các nhà khoa học hạt nhân hàng đầu tại Mỹ, trong đó có Leo Szilard và Eugene Wigner. Sau cuộc họp, theo đề xuất của Briggs, Ủy ban Nghiên cứu Quốc phòng Quốc gia (NDRC) đã chi 167.000 USD để nghiên cứu về uranium.
 |
| Máy ly tâm theo công nghệ "khuếch tán khí" do các nhà khoa học Anh phát minh đã trở thành phương pháp quan trọng để tách đồng vị U-235 và U-238. Ảnh minh họa: Doedigitalarchive. |
Tuy nhiên, trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học Mỹ gặp khó khăn trong việc tách đồng vị phóng xạ U-235, nguyên liệu cơ bản để tạo phản ứng dây chuyền trong chế tạo bom nguyên tử. Một số nhà khoa học còn cho rằng, việc cô lập U-235 ở dạng tinh khiết là điều không tưởng.
Trong khi đó tại Anh, hai nhà khoa học Otto Robert Frisch và Rudolf Ernst Peierls tại Đại học Birmingham đã tạo ra bước đột phá về khái niệm “khối lượng tới hạn” là một quả cầu bằng uranium-235 dùng làm lõi để tạo ra chuỗi phản ứng phân hạch không kiểm soát.
Các nhà khoa học Anh đã chứng minh rằng, chỉ cần khối lượng từ 1-10 kg U-235 tinh khiết đủ để chế tạo một quả bom nguyên tử có sức công phá tương đương hàng nghìn tấn thuốc nổ TNT.
Từ khám phá đó, tháng 3/1940, biên bản ghi nhớ Frisch-Peierls được ký kết nhằm liên kết các trường đại học ở Anh để đẩy nhanh tiến độ chế tạo bom nguyên tử. Thủ tướng Winston Churchill thành lập Ủy ban MAUD chịu trách nhiệm nghiên cứu, chế tạo bom hạt nhân.
Đến cuối năm 1940, việc tách đồng vị U-235 ở quy mô công nghiệp đã được chứng minh là khả thi. Bên cạnh đó, việc sản xuất plutonium-239 làm vật liệu chế tạo bom cũng được nghiên cứu thành công. Về mặt công nghệ, người Anh đã có bước tiến vượt bậc so với Mỹ.
Sự hợp tác có lợi cho các bên
Trước khi Thế chiến II bùng phát, công nghệ hạt nhân của Anh vượt xa so với Mỹ. Khi chiến tranh mở rộng, người Anh phải gồng mình chống trả các đợt tấn công của Đức quốc xã. Nguồn lực dành cho nghiên cứu hạt nhân giảm dần khiến họ tụt hậu so với Mỹ.
Sự tiếp xúc đầu tiên giữa các nhà nghiên cứu hạt nhân Anh - Mỹ diễn ra không lâu sau khi chiến tranh lan rộng ở châu Âu. Mùa thu năm 1940, nhà hóa học Henry Thomas Tizard cùng giáo sư John Douglas Cockcroft thuộc Ủy ban MAUD dẫn đầu một phái đoàn đến thăm Washington.
Họ đã giới thiệu công trình nghiên cứu về uranium cho các nhà khoa học Mỹ. Người Mỹ tỏ ra ngạc nhiên trước sự tiến bộ của Anh trong việc làm giàu uranium bằng công nghệ “khuếch tán khí”. Người Anh cũng chứng minh sự thành công của họ trong việc tách đồng vị U-235 và U-238 để làm vật liệu chế tạo bom hạt nhân.
Trong khi đó, nghiên cứu của giới khoa học hạt nhân Mỹ tỏ ra hoài nghi về hiệu quả của U-235 trong việc chế tạo bom hạt nhân. Công trình nghiên cứu của Anh đã khiến giới khoa học Mỹ thay đổi nhận thức về đồng vị U-235.
 |
| Trinity - thử nghiệm bom hạt nhân đầu tiên của nhân loại có sự đóng góp rất lớn của các nhà khoa học Anh. Ảnh: Lanl. |
Đến cuối năm 1941, người Anh nhận thấy họ không đủ nguồn lực để tự chế tạo bom nguyên tử. Hợp tác với Mỹ là giải pháp tối ưu trong bối cảnh đó. Tháng 8/1943, hợp tác hạt nhân giữa Anh - Mỹ có bước đột phá lớn khi Thủ tướng Winston Churchill và Tổng thống Franklin D. Roosevelt ký Hiệp định Quebec.
Hiệp định thành lập Ủy ban Chính sách Kết hợp về việc chuyển giao công nghệ làm giàu uranium của Anh đến Mỹ và hội nhập chương trình phát triển bom hạt nhân của Anh vào Dự án Manhattan.
Dự án hợp tác hạt nhân với Mỹ được gọi là “Sứ mệnh Anh”. Đầu năm 1944, hàng loạt nhà khoa học hạt nhân hàng đầu nước Anh đã đến Mỹ. Nhà vật lý hạt nhân Wallace Alan Akers làm giám đốc “Sứ mệnh Anh”, nhà vật lý James Chadwick – dẫn đầu nhóm nghiên cứu của Anh tại Dự án Manhattan.
Công nghệ của Anh, tiền bạc, máy móc của Mỹ và uranium của Canada giúp Dự án Manhattan đạt được tiến bộ vượt bậc. Chưa đầy một năm sau sự tham gia của các nhà khoa học Anh vào dự án, vụ nổ hạt nhân đầu tiên trong lịch sử nhân loại “Thử nghiệm Trinity” đã được tiến hành vào ngày 16/7/1945.
Vụ nổ đã đẩy thế giới vào một cuộc chạy đua vô cùng khốc liệt, cuộc đua vũ khí hạt nhân. Gần một tháng sau thử nghiệm, ngày 6/8/1945, Mỹ ném quả bom nguyên tử đầu tiên xuống Hiroshima khiến khoảng 80.000 người thiệt mạng. Đến ngày 9/8/1945, quả bom thứ 2 được ném xuống Nagasaki khiến 40.000 người thiệt mạng, 60.000 người bị thương.
