Drama první hodiny atomového věku

Anglický nápis oznamuje: „Dne 2.prosince 1942 dosáhl člověk na tomto místě poprvé nevyhasínající řetězové reakce, a tím zahájil řízené uvolňování atomové energie!“

Ve sklepení pod tribunou nevzhledného stadionu vyrůstal pod vedením tehdy jedenačtyřicetiletého italského profesora Enrica Fermiho blok z kostek čistého grafitu, které třicetičlenný tým vědců prokládal hliníkovými plechovkami s čistým kovovým uranem. Podle Fermiho výpočtů i pokusů na dvou menších modelech měl při padesáté vrstvě urano-grafitový „milíř“ dosáhnout tzv. kritické velikosti. V takovém okamžiku jediný nahodilý neutron z přirozeného rozpadu některého jádra uranu 235 uvolní po zpomalení grafitem dva až tři další neutrony, a rozběhne se řetězová reakce štěpení, provázená bouřlivým uvolněním energie. Pro případné uhašení hořlavého grafitu byl nad narůstající černou krychlí zavěšen plášť z balonu, který plnil roli ochranné obálky.

Na vrcholku grafitového monstra se usadili  tři asistenti (kolegové jim říkali „parta sebevrahů“), obklopení džbery s roztokem kadmiové soli, kterou mohli předpokládanou řetězovou reakci zastavit v případě, že by se na rozdíl od výpočtů vymkla z ruky. Z kadmia pak byly do volných kanálů bloku založeny tři pětimetrové tyče, schopné pohlcovat neutrony.

Tok neutronů začal zesilovat při pokládání jedenapadesáté vrstvy grafitu.  Po ránu 2.prosince 1942 se do podzemní haly dostavili zástupci armády, zmocněnec vládního výboru „URAN“ a členové Fermiho skupiny. Všichni zaujali místa u reaktoru a u kontrolních přístrojů vlastní konstrukce, z nichž většinou vyčnívaly radiolampy. Fermi řídil operaci z vyvýšené galérie a hostům nejprve názorně popsal průběh pokusu: „Milíř je proložen  uranem, ale reakce nenastane, protože  je proložen tyčemi pohlcujícími neutrony. Ze tří tyčí jsme dvě vytáhli již včera a měřící přístroje zaznamenávají, že neutronů přibývá. Pane Weile, začněte prosím s vytahováním poslední tyče!“ Zvukový signál aparatury, registrující hustotu neutronů, se začal slévat z praskotu v nepřetržitý tón, když byla poslední tyč povytažena o tři metry.

Pokus byl po dobu oběda přerušen. Fermi však zůstal na místě, aby mohl porovnat záznam intenzity zvyšování počtu neutronů se svými propočty. V pokusu se pokračovalo odpoledne. V 15 hodin 20 minut, když se ionizační komory zahltily mocným tokem neutronů, se poprvé pohnula ručka citlivého termometru. Zaznamenala, že obří grafitový blok se ohřál o několik stupňů Celsia. Bylo to příliš málo, aby bylo možné mluvit o uvolnění jaderné energie, ale příliš mnoho vzhledem k tomu, že toto teplo poprvé v dějinách lidstva nebylo uvolněno z hořícího uhlí ani jiného paliva, nýbrž z kovového uranu!

George Weil podle pokynů zasunoval a vysunoval kadmiovou tyč - a výkon prvního reaktoru světa se tím měnil od několika wattů do několika kilowattů. Šťastný Fermi si připil s pracovníky a s hosty z láhve ve Spojených státech za války vzácného Chianti, připomínajícího mu domovinu, kterou musil opustit při nástupu fašismu. Na slaměném obalu láhve se pak všichni podepsali. Fotografovat bylo co nejpřísněji zakázáno, a tak dramatický okamžik zrodu atomového věku se zachoval jen díky kreslířskému talentu jednoho z asistentů.

Vojenský přidělenec Artur H.Compton se odporoučel, aby ohlásil generálnímu štábu, že reaktor funguje přesně jako hodinky. Ve smluveném znění ovšem tajná depeše zněla: „Italský mořeplavec právě přistál u Nového světa“. O několik hodin později dostal průmysl objednávku na stavbu velkého pokusného grafitového reaktoru v Oak Ridge, a v návaznosti na něj i tří obřích reaktorů v Hanfordu na výrobu plutonia pro připravovanou atomovou pumu. Jeden z nejnáročnějších a nejtajnějších projektů světa byl odstartován!

Enrico Fermi se pak podílel i na vývoji první atomové pumy v Los Alamos. Elektřinou z dalšího pokusného jaderného reaktoru EBR-1 v Idaho (USA) se poprvé na světě 20. prosince 1951 rozsvítily čtyři elektrické žárovky. Fermi po válce zůstal profesorem fyziky na univerzitě v Chicagu. Krátce předtím než 28.11.1954 zemřel na rakovinu, se rozběhlo turbosoustrojí první malé uranografitové jaderné elektrárny o výkonu 5 MW v Obninsku u Moskvy.

Obrovské zásluhy Fermiho na vytvoření základů atomové fyziky jsou zvěčněny mimo jiné tím, že byl jeho jménem pokřtěn stý uměle objevený prvek.

Na obrázcích (shora dolů):

Originální kresba zachycuje vytažení poslední regulační tyče, po kterém se 2.12.1942 v 15 h  20 min rozběhla poprvé na světě řízená řetězová reakce.

Enrico Fermi (1901-1954)

Enrico Fermi u řídícího panelu, obklopen vědci a vládními a vojenskými zmocněnci, v historickém okamžiku spuštění prvního atomového reaktoru světa.

• Diskuse
• Celkem 11 příspěvků