ENERGIE Z JÁDRA

Jedním z uprchlíků před fašismem, tentokráte před italským, byl i Enrico Fermi. Azyl našel ve Spojených státech amerických. Práce Meitnerové a jejich druhů mu pomohla najít cestu dál.

Enrico Fermi

 

Čtvrtý krok stranou - i špičkový fyzik se může mýlit

Není pochyb o tom, že E. Fermi byl v oboru fyziky génius. K posílení naší vlastní sebedůvěry si však vyprávějme tento přiběh. Ještě v Itálii trpěla jeho rodina jednu zimu v bytě chladem. Správce domu navrhl, aby si pořídili místo jednoduchých oken dvojitá. Fermi,  zvyklý nepostupovat naslepo, hbitě spočetl, že úspora tepla by nestála za řeč. Jeho manželka však raději spoléhala na praktickou zkušenost než na teoretické výpočty, byť vědecké, a okna nechala zdvojit. Rázem bylo v bytě teplo. vysvětlení je jednoduché - teorie nelhala, jen velký fyzik se při výpočtech spletl v desetinné čárce.

Řetězová reakce

Fermi si uvědomil, že po rozštěpení jádra se mimo jiné uvolní i neutrony. Tyto neutrony za příznivých okolností rozbijí další jádra a opět z nich uvolní neutrony. Ty opět rozštěpí další jádra ... Tak vznikne samovolná řetězová reakce. Jde jen o to, připravit ty "příznivé okolnosti".
Ve skutečnosti je většina neutronů pohlcena okolním prostředím dřív, než narazí na jádro uranu. Navíc jsou neutrony vznikající při štěpení příliš rychlé, a proto neúčinné.

Cyklotron

Aby mohla být "odstartována" řetězová reakce, potřebujeme účinné elektricky nabité částice, kterými bychom mohli ostřelovat látky a získávat tak neutrony. Jestliže však takovou letící částici urychlíme, bud' nám uletí z dosahu, nebo narazí na jádro dříve, než získá dostatečnou rychlost. Problém nakonec vyřešil O. Lawrence, když sestrojil důmyslný přístroj, urychlovač částic - cyklotron. V cyklotronu ohýbá silný magnet dráhu urychlovaných částic do spirály, takže nemohou uniknout a obíhají stále větší rychlostí. Tím se zvětšuje jejich energie. Za svůj objev získal O. Lawrence Nobelovu cenu za fyziku v roce 1939.

Vzrušující okamžiky v hale chicagského stadionu Stagg Fields. Vytahováním kadmiové tyče se spouští první jaderný reaktor na světě.

 

Trvalo však další čtyři roky, než se Fermimu a jeho týmu podařilo zkonstruovat první jaderný reaktor s moderátorem (látkou, která zpomaluje neutrony na rychlost vhodnou pro další štěpení). Spoutali tak řetězovou reakci a přinutili ji poprvé v historii lidstva poslouchat pokyny člověka.

 

U cíle

První jaderný reaktor byl postaven na bývalém sportovním stadionu chicagské univerzity. To jistě vzbuzuje podezření a právem. První umělá řetězová reakce byla spuštěna 2. prosince 1942. Uprostřed ničivé války nebyla doba příznivá vědeckému bádání. Ale výzkumy v jaderné fyzice pokračovaly nerušeně dál. Možná skrytě, proto také i v prostorách stadionu, ale bez finančních potíží. Cílem totiž nebyla levná a čistá elektrická energie, ale - atomová bomba.

Pátý krok stranou - atomová bomba

Nuceným i dobrovolným odchodem některých špičkových odborníků z nacistického Německa a z území, která okupovalo, se nebezpečí, že Hitler získá jadernou zbraň snížilo. Nikdo si však nebyl jist, co se vlastně v laboratořích třetí říše připravuje. Pověsti o vývoji "tajné zázračné zbraně" vzbuzovaly strach. A například úspěšné rakety V1 a zejména V2 jeho oprávněnost jen potvrzovaly. Zasvěcení si dobře uvědomovali, co by jaderná zbraň v rukou nacistů znamenala. Nastal závod s časem. Nejvyšší představitelé USA rozhodli, že vývoj nového typu bomby má plnou prioritu.

Little Boy

Na její konstrukci pracovali ti opravdu nejlepší, mezi nimi i geniální Albert Einstein. První atomová bomba vybuchla 16. července 1945, zatím jen na pokusné střelnici ve státě Nové Mexiko. Její účinek se ukázal jako zdrcující. Dosud žádná zbraň v historii lidstva neměla tak úděsnou sílu.
V té době byla válka v Evropě již u konce, nacistické Německo na kolenou. Na Dálném východě však stále ještě zuřivě odolávaly mnohamilionové japonské ozbrojené síly. Porážka země "vycházejícího slunce" byla sice neodvratná, ale dobýváni japonských ostrovů námořními výsadky slibovalo při proslulém fanatismu jejich obránců kruté ztráty.
6. srpna 1945 ve 2 hodiny 45 minut odstartoval z ostrova Tinian, teprve krátce předtím osvobozeného od japonské okupace, značně přetižený bombardér B 29 Enola Gay. Pilotoval jej plukovník Tibbets, podle jehož matky nesl letoun své jméno. Na palubě zatím tiše ležela jedna ze dvou atomových bomb, které měli Američané k dispozici. Jmenovala se docela mírumilovně Little Boy (Malý chlapec). O dvě minuty později následovala Enolu Gay dvě další doprovodná letadla.

Fat man

Když se krátce po půl osmé ráno objevila nad japonským přistavem Hirošimou trojice amerických létajících pevností, nevzbudila valný zájem. Pouhé tři bombardéry nemohly žádnou velkou škodu nadělat. A přece...
Účinky výbuchu atomové bomby byly úděsné. Ve středu ohnivé koule vznikla teplota padesát milionů stupňů Celsia. Zpustošeným územím se prohnala smršť skla a trosek. Na obloze se vytvořil ten tolik charakteristický obrovský oblačný "hřib".
9. srpna byla svržena druhá bomba, zvaná Fat Man (Tlouštík), na Nagasaki. O pět dní později vyhlásil japonský císař ochotu kapitulovat a
2. září 1945 byla kapitulace podepsána. 2. světová válka defitivně skončila.