A Manhattan-program keretében a Chicagói Egyetem sportpályája alatt megépített atomreaktorban hetven éve, 1942. december 2-án végezték a világ első irányított nukleáris láncreakcióját. Az első atomreaktornak még sem sugárzásvédelme, sem hűtőrendszere nem volt, a neutronok túlszaporodása esetén a reaktor leállását mindössze egy a szerkezet tetején álló fejszés ember biztosította.
Nehogy Hitler kezébe kerüljön
A két világháború közti időszak az atomfizika fejlődésének korszaka volt, Európában és Észak-Amerikában is tucatnyi tudós próbálta megfejteni az atommaghasadás titkát. A magyar származású, de 1933-ban az Egyesült Államokba emigrált Szilárd Leó már 1934-ben felvetette a láncreakció lehetőségét. Elméletét szabadalmaztatta is, de mivel felismerte, hogy ez végső soron egy új típusú fegyver létrehozását is lehetővé tenné, kérelmét titokban tartotta, és az Egyesült Királyság haditengerészetéért felelős szervezetére, a brit Admiralitásra ruházta.
1939 elején az uránmag-hasadásnál tapasztalt neutronkisugárzást – azaz hogy a jelenség során egyszerre több neutron is keletkezhet – egyszerre három helyen is kimutatták: Hans von Halban, Frédéric Joliot-Curie és Lew Kowalski Párizsban, John Anderson és Enrico Fermi a Columbia Egyetemen, Szilárd Leó és Walter Zinn pedig a New York Egyetemen.
A szakemberek rájöttek, hogy a maghasadásból eredő nukleáris energiát elvben fel lehet használni akár békés célokra, de félelmetes szuperfegyverek létrehozására is. Az amerikai tudósok általában kevésbé világosan ismerték fel a helyzetben rejlő veszélyeket, mint külföldi származású kollégáik. Az elméleti fizikusok – Szilárd Leóval az élen – hamar rádöbbentek, hogy ebből egy pusztító erejű tömegfegyvert lehet létrehozni, a náci Németország pedig elöl jár ennek kifejlesztésében, így a béke megőrzése érdekében mindenképpen meg kell akadályozni, hogy a Führer kezébe kerüljön egy ilyen fegyver.
Albert Einstein és Szilárd Leó
Eleinte Szilárd még arra buzdította az atomtudósokat, hogy ne publikálják eredményeiket, ám ez a fajta önkorlátozás nem működött. Amikor három német tudós, Otto Hahn, Lise Meitner és Fritz Strassman 1939 januárjában bejelentette, hogy sikerült végrehajtaniuk az első atomrombolást, a magyar kutató az amerikai elnökhöz fordult, ám előbb kikérte mentora, Albert Einstein véleményét. Az 1939. augusztus 2-án írt Szilárd-Einstein levél néven futó üzenetet főként Szilárd Leó fogalmazta meg kutatótársaival, Teller Edével és Wigner Jenővel együtt. Ebben felhívta Roosevelt elnök figyelmét, milyen veszélyeket rejthet, ha egy ilyen fegyver a náci Németország kezébe kerül.
Pearl Harbor beindítja
A már a második elnöki ciklusát töltő Roosevelt 1939 októberében egy nagyobb összeget szavaztatott meg a Kongresszussal, ám az ezt követően megindult kutatások nem a kívánt ütemben folytak. Kisebb lendületet kapott az amerikai atomprogram, amikor kiderült, hogy a berlini Kaiser Wilhelm Institut 1940 áprilisában széles körű urániumkutatási programba kezdett, de az 1940 júniusában létrejövő, a külföldről bevándorolt tudósok munkáját nemzetbiztonsági kockázatokra hivatkozva sokáig mellőző Uránium Bizottság (National Defense Research Committee) még több mint egy évig érdemi eredményeket nem ért el.
Minden valószínűség szerint a csendes-óceáni Hawaii szigetén lévő amerikai támaszpont, Pearl Harbor elleni japán támadás tehette jóval intenzívebbé az atomkutatásokat. 1941 decemberében nagy összegű támogatás érkezett az atombomba elkészítésével foglalkozó, később James C. Marshall ezredes New York-i központi hivataláról Manhattan-programnak (Manhattan Engineer District – MED) nevezett projekt számára.
Oppenheimer és Groves a Trinity Test helyszínén (1945)
A MED katonai felügyeletének élére hat héttel az észak-afrikai partraszállás előtt a zsarnokként jellemzett Leslie Richard Groves került, a projekt tudományos vezetője Robert Oppenheimer lett. Az első atombomba előállításával egyes források szerint 15 ezer ember foglalkozott, míg mások szerint ez a szám százezer fölött volt, abban azonban egyetértés van a történészek között, hogy alig egy tucatnyi szakember ismerte a MED valódi célját, amelyet az amerikai külügyminisztérium előtt is csak az 1945 februárjában megtartott jaltai konferencia előtt fedtek fel.
A munka a legnagyobb szigor mellett folyt, a résztvevők mindegyike megfigyelés alatt állt, Oppenheimernek az összes találkozóját árgus szemek figyelték, telefonbeszélgetéseit pedig egytől egyig lehallgatták. A különböző egységek szigorúan elkülönítve végezték munkájukat, az egyes részlegek kölcsönös tájékoztatásához még abban az esetben is külön engedély kellett, ha nélküle nem folyhatott tovább a munka. A MED külön kémelhárító hálózatot működtetett, amely az FBI megkerülésével végezte tevékenységét. Ezt a bizonyára igen nyomasztó légkört és az állandó ellenőrzést sok tudós nem bírta elviselni, s sokan kiléptek. Természetesen ők a program végéig ugyanúgy megfigyelés alatt álltak.
A chicagói atommáglya
A Manhattan-projekt egyik vezető kutató bázisa a Chicagói Egyetem Metallurgiai Laboratóriumában volt, ahol 1942. december 2-án az első irányított kísérleti atomrobbantást hajtották végre.
Az „atommáglya” szabadalma az olasz Enrico Fermi és a magyar Szilárd Leó nevéhez fűződik, amit az amerikai kormány jelképes, 1 dolláros áron vett meg tőlük. A láncreakció egyik motorjaként „Generálisnak” is becézett Szilárd Leó alapötlete alapján, Enrico Fermi vezetésével a kanadai születésű Walter Zinn építette fel a szénpor és uránium keverékéből álló „atommáglyát”. A maghasadás bemutatásának helyszínéül a Chicagói Egyetem Stagg Field-i sportpályájának használaton kívüli részén, egy teniszpálya lelátója alatti terület szolgált.
A Stagg Field-i reaktor rajza (1942)
Szilárd Leó javaslata szerint a vékony uránrudakat moderátor-anyagba, azaz grafitba kell helyezni, ugyanis az atommag hasadásakor keletkező gyors neutronok jó eséllyel ütközés nélkül kijuthatnak az uránrúdból a moderátor közegbe, ahol lelassulnak, majd az uránrúdba visszajutva nagy valószínűséggel újabb magokat hasítanak.
A kísérlethez 6 tonna uránra, 50 tonna urán-oxidra és 350 tonna grafitra volt szükség. Az első atomreaktornak (Chicago Pile-1) sem sugárzásvédelme, sem hűtőrendszere nem volt. Az 1942-ben végrehajtott irányított maghasadáshoz még nem épült ki a megfelelő kutató- és védelmi berendezéseket magában foglaló labor, így egy esetlegesen bekövetkező vészhelyzet ellen igencsak manuális módon védekeztek volna.
A neutronok túlszaporodása esetén a reaktor leállását egy a szerkezet tetején álló fejszés ember biztosította, aki egy tartókötél elvágásával a kadmium rudaknak a reaktorba "zuhanásával" állította volna le a folyamatokat, míg a „máglya” másik oldalán állva egy a neutronokat szintén jól elnyelő bórral teli vödörrel felszerelkezett csapat állt készenlétben. A reaktorok biztonsági berendezését mind a mai napig SCRAM-nek hívják, ami a Safety Control Reserve Axed Man, vagyis biztonsági baltás ember kifejezés rövidítése.
A kísérlet 1942. december 2-án 9.45-kor kezdődött el. A reakciót már két órával később elérhették volna, azonban Fermi 11.30-kor ebédszünetet rendelt el, így a láncreakció csak 15.25-kor valósulhatott meg, s 28 percen keresztül tartott. A sikert Fermi kódolt telefonon tudatta a kormánnyal: „Az olasz kormányos kikötött az Újvilágban. - A bennszülöttek hogy fogadták? - Nagyon barátságosan.”
A pusztító szellem kiszabadult a palackból. A következő évben atomtudósok százai lepték el az új-mexikói Los Alamost, amely az amerikai atomkutatás központjává lett. Ugyanezen év végére már tisztán látszott, hogy a németek a nukleáris kutatásban lévő hátránya szinte behozhatatlan, mindezek ellenére az amerikai atomprogram gőzerővel folyt tovább, amelyet 1945. július 16-án siker koronázott: többszöri halasztás után, Trinity Test néven felrobbantották az első atombombát az új-mexikói sivatagban, Alamogordo közelében.
A Roosevelt halála után az elnöki pozíciót betöltő Truman – bár a terv résztvevői hevesen ellenezték – három héttel később élesben is bevetette az új fegyvert a fő ellenséggé előlépett Japán ellen. 1945. augusztus 6-án Hirosimában egy szempillantás alatt 80 ezer embert ölt meg a bomba, több mint 14 ezren nyomtalanul eltűntek, 37 ezren súlyosan megsebesültek; félmillió japán kapott káros sugárzást, három nappal később pedig Nagaszakit érte a halálos csapás.
Forrás: Múlt-kor
