Čtvrtek 25. dubna 2024, svátek má Marek
130 let

Lidovky.cz

Jaderná lavina se rozjela

Česko

Před 70 lety spoluobjevil Fréderic Joliot-Curie „řetězové“ štěpení uranu

KALENDÁŘ VĚDECKÝCH OBJEVŮ A OSOBNOSTÍ

Štěpení uranu, objevené berlínskými jadernými chemiky Otto Hahnem a Fritzem Strassmannem (zveřejněno 6. 1. 1939), zaujalo odborníky ze tří důvodů. Poprvé se zásahem částice proměnilo jádro ve dvě trosky podstatně lehčí než při všech dosud známých radioaktivních přeměnách přírodních i umělých. Dále se při každém jednotlivém štěpení uvolnila energie zhruba 50x větší než při dosud známých jaderných reakcích a zhruba 400 000x větší než při spalování fosilního paliva

O třetím důvodu bude podrobněji řeč dále. Brzy po publikování objevu štěpení některým znalcům atomového jádra (Szilard, Fermi aj.) došlo, že při tomto procesu se mohou uvolňovat neutrony, a že pokud jich bude víc než dva, může dojít k lavinovité reakci.

Dne 18. března 1939 pak badatelé Ústavu radia v Paříži Hans von Halban jr., Fréderic Joliot-Curie a Lew Kowarski zveřejňují v Nature článek Uvolnění neutronů při jaderném výbuchu uranu (skutečně už tam stojí Explosion!) se závěrem, že se přitom určitě uvolňuje víc než jeden neutron. A pokračují: „To značí, že tyto neutrony pokračují ve štěpení v rozvíjejícím se řetězovém pochodu uvolňování energie tak dlouho, dokud se nerozštěpí veškerý přítomný uran.“

Ve své druhé práci, která vyšla v Nature 22. dubna (Počet neutronů uvolněných při jaderném štěpení), upřesňují, že experimentálně nalezli hodnotu 3,5 neutronu/štěpení.

Paralelně s nimi v USA na tomtéž pracovali vědci soustředění kolem imigranta Lea Szilarda. Dne 15. dubna 1939 Szilard a Walter Zinn vydávají ve Physical Review sdělení rovnou s tímto závěrem: „... zjišťujeme, že počet neutronů emitovaných při jednom štěpení jsou zhruba dva.“ A pozor - tato práce byla odeslána již 16. března, tedy dva dny předtím, než vyšla pařížská práce v Nature; je tedy zcela nezávislá a co do stanovení počtu neutronů dokonce prioritní. Rozhodující pokus z 3. března líčí Szilard takto: „Všechno bylo připraveno, stačilo jen stisknout knoflík a pozorovat obrazovku. Objeví-li se na ní světelné znamení, bude to znamenat, že se při štěpení uranu uvolňují neutrony. A to by naznačovalo, že využití atomové energie bude možné ještě za našeho života. Stiskli jsme knoflík. Světelná značka se objevila. Jako zkamenělí jsme ji asi deset minut pozorovali. Pak jsme pokus zastavili. Oné noci jsem si jasně uvědomil, že svět vstoupil na cestu plnou úzkosti...“

Pikantní na tom je, že už 2. února Szilard poslal Joliotovi dopis s návrhem nepublikovat žádné další výsledky o štěpení, neboť by mohly posloužit nacistickému Německu. Joliot výzvu ignoroval v domnění, že jde o soukromou akci pár jednotlivců, za kterou nestojí žádná oficiální instituce (např. národní AV USA). Soudil rovněž, že v případě základního výzkumu se výsledky uveřejňovatmají a mají svým autorům přinášet prioritu. Tím pádem se svým dopisem neřídil ani Szilard...

Pro úplnost uveďme, že tehdejší šéf laboratoře jaderné fyziky leningradského Fyzikálně-technického ústavu Igor Kurčatov spolu se Lvem Rusinovem a Georgijem Fljorovem vlastními experimenty dokázali, že při jednom štěpení se uvolní v průměru tři neutrony. Tento výsledek přednesli 10. dubna 1939 na ústavním semináři.

1. září vypukla druhá světová válka. Po ní, v roce 1946, Joliot napsal: „Běda! Burácení výbuchu nad Hirošimou bylo první zvěstí o tomto novém vítězství vědy. Navzdory tomuto děsivému nástupu jsem přesvědčen, že toto vítězství přinese lidstvu více dobra než zla.“

Autor: