Hetvenöt éve léptünk be az atomkorszakba
Az atommáglya szabadalmát az amerikai kormány egy dolláros áron kaparintotta meg az olasz Enrico Fermi-től és a magyar Szilárd Leótól.
2017. december 2. 15:48

A Manhattan-program kísérleteit a Chicagói Egyetem sportpályája alatt megépített atomreaktorban hajtották végre 75 évvel ezelőtt. Itt zajlott le a világ első irányított nukleáris láncreakciója is. 1942. december 2-án. Az első atomreaktor még nem rendelkezett sugárzásvédelemmel, nem volt hűtőrendszere sem, és a neutronok túlszaporodása esetén a reaktort egy, a szerkezet tetején álló fejszés ember állította le.

Magyar szabadalommal indult az atommaghasadás kutatása

A két világháború közötti időszakban az atomfizika fejlődésének első virágkorát élte, mind Európában, mind Észak-Amerikában tudósok hada fáradozott azon, hogy megfejtse a maghasadás titkát. Az 1933- ban az Egyesült Államokba emigrált Szilárd Leó már 1934-ben felvetette a láncreakció lehetőségét, amelynek lényege, hogy a neutronnal besugárzott atommag széthasad, az így felszabaduló 2-3 neutron újabb maghasadásokat vált ki, a folyamat során a magreakciók száma pedig exponenciálisan nő. Elméletét ugyan szabadalmaztatta, de mivel felismerte, hogy ez végső soron új típusú fegyver létrehozását is lehetővé tenné, kérelmét titokban tartotta. A szabadalmat az Egyesült Királyság haditengerészetéért felelős szervezete a brit Admiralitásra őrizte.

Szilárd Leó tudóstársaival együtt levélben hívta fel Amerikai Egyesült Államok elnökének figyelmét az atomkutatásban rejlő veszélyekre (MTI/CP)

Hadakozási versenyt hívott életre a tudomány 

1939-ben, mikor a az uránmag-hasadásnál tapasztalt neutronkisugárzást – azaz hogy a jelenség során egyszerre több neutron is keletkezhet – három helyen is kimutatták, verseny indult meg az idővel. A riadalmat főleg az okozta, hogy három német tudós, Otto Hahn, Lise Meitner és Fritz Strassman 1939 januárjában bejelentették, hogy 92-es atomtömegű urán neutronokkal történő bombázása során sikerült végrehajtaniuk az első atomrombolást. Ekkor a tudóstársadalom több tagja, élükön Szilárd Leó, aki már az első szabadalmak megszületésekor előrelátta, hogy a fejlesztéseket szuperfegyverek elkészítésére is fordíthatják, komoly lépésre szánta el magát.

Kutatótársaival, köztük az ugyancsak magyar származású Wigner Jenővel és Teller Edével és nem utolsó sorban Albert Einstein-nel, mentorával közösen levelet fogalmaztak meg az Egyesült Államok akkori elnökének, Franklin Delano Roosevelt-nek, amelyben figyelmeztették arra, hogy a náci Németország milyen közel került egy tömegpusztító fegyver elkészítéséhez.Ez a levelet emlegetik Szilárd-Einstein levélként.  Ez a levél hívta életre idővel a Manhattan-programot, amelynek egyik legismertebb végterméke az atombomba lett.

Pearl Harbor felpörgette az eseményeket

Az elnök nem vette félvállról a tudósok figyelmeztetését, és 1939 októberében egy nagyobb összeget szavaztatott meg a Kongresszussal, azonban a kutatások nem a kívánt ütemben zajlottak. Az atomprogram némiképp lendületet kapott, mikor újabb német előrelépések történtek az urániumkutatás területén 1940 tavaszán.

De a júniusában létrejövő, a külföldről bevándorolt tudósok munkáját nemzetbiztonsági kockázatokra hivatkozva sokáig mellőző Uránium Bizottság döntései miatt érdemi előrelépés nem történt egészen a japánok Pearl Harbor-i támadásáig. 1941 decemberében hirtelen nagy összegű támogatás érkezett az atombomba elkészítésével foglalkozó, később James C. Marshall ezredes New York-i központi hivataláról Manhattan-programnak nevezett projekt számára. Máig mennek a találgatások arról, hogy az atombomba előállításával összesen mennyien is foglalkoztak. Egyes források tizenöt ezer, míg mások százezres létszámot említenek.

A munka teljes szigor mellett zajlott, a résztvevők komoly megfigyelés alatt álltak. Az amerikaik arra is figyeltek, hogy a különböző egységek szigorúan elkülönítve végezzék munkájukat, az egyes részlegek kölcsönös tájékoztatásához még abban az esetben is külön engedély kellett, ha nélküle nem folyhatott tovább a munka.

Föld alatt épült a reaktor

A munkában Szilárd és az olasz Enrico Fermi azt kapták feladatul, hogy szabályozzák a láncreakciót. Megtervezték a szerkezetet, amelyet atommáglyának neveztek el. Az eszközben a hasadóanyag urániumtömböket és a kiszabaduló neutronok fékezésére szánt grafittömböket egymásra halmozva helyezték el, ezért is kapta a találó máglya elnevezést. A máglya szó ráadásul eléggé semleges volt ahhoz, hogy ne utaljon a munka valódi természetére.

A Chicago Pile-1 a Chicagói Egyetem sportpályájának használaton kívüli részén, egy teniszpálya lelátója alatt épült meg: a tudósok 6 tonna uránt és 50 tonna urán-oxidot halmoztak fel 315 tonna grafitban. A folyamatot a neutronokat elnyelő kadmiumrudakkal szabályozták: a rudakat kihúzva beindult az önfenntartó láncreakció, azokat betolva a folyamat megszakadt.

Titokban “gyújtották” be a máglyát

1942. december 2-án 9 óra 45-kor aztán egy fiatal tudós, George Weil kihúzta az utolsó kadmium rudat is. A reaktorban délután 3 óra 25 perckor érték el az önfenntartó láncreakciót, amelyet Fermi huszonnyolc perccel később állított le. A reaktor ekkor mintegy fél watt teljesítményen üzemelt, ezt tíz nappal később 200 wattra emelték. A sikert kódolt telefonhívás tudatta a kormány illetékes bizottságával.

A reaktort 1943 februárjának végén a túl erős radioaktív sugárzás miatt üzemen kívül helyezték, szétszerelték és Chicago Pile-2 néven a Chicago mellett létrehozott tudományos laboratóriumban, immár védőpajzzsal ellátva működtették tovább.

hirado.hu - MTI