75 évvel ezelőtt, a Chicagói Egyetem futballpályájának fehérek alatt, a tudósok tették az első lépést a nukleáris hasadási láncreakció erejének kiaknázása felé. Kutatásuk az atomi korszakot indította el, és komolyan elindította a Manhattan Projekt elképzelhetetlen hatalom fegyverének való versenyét. Később pontosan ugyanaz a technika ösztönözné az atomerőművek építését, amelyek ma Amerika energiaének 20% -át szolgáltatják. Az orvostudománytól a művészetig az atom megbontásának félelmetes és rettenetes lehetőségei életünk néhány aspektusát érintetlenül hagyták.
A történet 1938 végén kezdődik, amikor a kémikusok, Otto Hahn, Fritz Strassman és Lise Meitner munkájához vezetett, hogy felfedezzék, hogy az atom - akinek a neve a görögből származik az „oszthatatlan” -ra - valójában szétválasztható. A Meitnerrel, a náci németországi zsidó menekülttől távoli együttműködésben, aki Svédországban, Stockholmban telepedett le, Hahn és Strassman nagy, instabil urán atomokat apró neutronokkal bombáztak a berlini egyetemen. Meglepetésükre azt találták, hogy a folyamat báriumot állíthat elő, amely elem sokkal könnyebb, mint az urán. Ez feltárta, hogy lehetséges az uránmagokat kevésbé masszív, kémiailag különálló komponensekre bontani.
A kutatók háromszöge azonnal tudta, hogy valami nagyobbra állnak. Egy elem identitásának megváltoztatása egykor az alkimisták kedvében volt: most a tudományos valóság volt. Abban az időben azonban csak azoknak a tudományos és kulturális forradalmaknak a befejezése volt, amelyek felfedezésük szikrázni fog.
Meitner és unokaöccse, Otto Frisch által elvégzett elméleti munka gyorsan kibővítette ezt a kezdeti megállapítást - egy, a Természetben 1939 januárjában közzétett cikk nemcsak a hasadás mechanikáját vázolja, hanem megdöbbentő energiateljesítményét is. Ahogy a nehéz uránmagok felrobbannak, és az instabil nagy energiájú állapotokról stabil alacsony energiájú állapotokra váltak át, óriási mennyiségű energiát bocsátottak ki. Sőt, a hasadási atomok kóbor neutronokat spatálnak, amelyek maguk is képesek kiváltásra a más közeli magokban.
Miután a Columbia University egy amerikai csapata azonnal megismételte a berlini eredményt, egyértelmű volt, hogy az atomok felosztása nem vicc. Tekintettel a korszak geopolitikai éghajlatára, az új technológia kihasználásának rohama óriási jelentőségűvé vált. Maga a világ egy instabil atomra hasonlított az önpusztítás szélén. Az Egyesült Államokban Franklin Roosevelt elnök egyre inkább foglalkozott a karizmatikus zsarnokok tengerentúli emelkedésével.
A terjedelmes reaktort a Staggs Field állománya alatt állították fel. (Chicagói Egyetem) Néhány kémikus és fizikus számára a helyzet még szörnyűbbnek tűnt. "A tudósok, akik közül néhány [köztük Albert Einstein és a magyar fizikus Leo Szilárd] a fasiszta Európából menekültek voltak, tudták, mi lehetséges" - mondja Eric Isaacs a Chicagói Egyetem fizikai professzora. - Ismerték Adolf Hitlert. És kollégáikkal és társaikkal itt, Amerikában, nagyon gyorsan rájöttek, hogy miután hasadottunk, minden bizonnyal lehetséges ezt az energiát gonosz módon felhasználni. ”
Különösen ijesztő volt a hasadási reakciók láncának összekapcsolásának lehetősége, hogy elegendő energiát lehessen előállítani a valódi pusztításhoz. Ez az aggodalom 1939 augusztusában arra késztette Einsteint és Szilárdot, hogy találkozzanak és levelet készítsenek Rooseveltnek, figyelmeztetve a nukleáris bomba létrehozásának veszélyét Németországban, és arra buzdítva, hogy indítson intenzív hazai kutatási programot az Egyesült Államokban Einsteinben, akik szeretik a Lise-t. Meitner lemondott német professzoráról, amikor antiszemita érzelmek megragadtak, jóváhagyta a súlyos üzenetet, biztosítva, hogy az mély benyomást hagyjon az elnökre.
Egy hónappal később Hitler hadserege Lengyelországba vonult, meggyújtva a második világháborút. Amint Isaacs leírja, egy vonakodó Roosevelt hamarosan megkerült Szilárd gondolkodásmódját, és látta, hogy a szövetségeseknek meg kell verniük Németországot nukleáris fegyverrel. E cél elérése érdekében hivatalosan felhívta egy elkötelezett, legtehetségesebb nukleáris kutatók csoportjának segítségét. „Testületet hívtam össze - írta Roosevelt Einsteinnek címzett levélben -, hogy alaposan megvizsgálja az uránium elemére vonatkozó javaslata lehetőségeit.”
„Einstein levele egy kis időbe telt ahhoz, hogy letelepedjen - mondja Isaacs -, de ha egyszer megtörtént, a finanszírozás megkezdődött. És Arthur Holly Compton, aki a Chicagói Egyetem fizikai tanszékének vezetője volt, 1941-ig képes volt összegyűjteni egy álom tudóscsoportot - vegyészek, fizikusok, kohászok - az egyetemen, ideértve Enrico Fermi-t, beleértve Szilárdot. Itt az egyetemen. És itt végezték el a kísérletet. "
A CP-1 emlékére emlékezõ négyszög légi felvétele. Középpontjában (vagy magjában) Henry Moore izzó szobra, "Nukleáris Energia". A környező fekete indák egy ideiglenes telepítést tartalmaznak, melynek címe "Nukleáris küszöbértékek", melyet Ogrydziak Prillinger Architects készített. (Chicagói Egyetem) Az álomcsapat célja az volt, hogy ellenőrzött környezetben önfenntartó hasadási eseményeket készítsen: más szóval, nukleáris láncreakciót. Hahn és Strassman néhány izolált atomban hasadást figyelt meg. Most Compton, Fermi és Szilárd milliárd hasadást akartak összefűzni, az egyik reakció által felszabaduló neutronokkal a következőket váltva ki. A hatás exponenciálisan növekszik, és ugyanúgy növekszik az energiatermelése.
A kísérlet elvégzéséhez létre kellene hozniuk a világ első ember által létrehozott atomreaktorát, egy kb. 60 láb hosszú, 30 méter széles és magas, grafit téglából és fából készült boxos készüléket. A készüléken belül a kadmium vezérlőrudak felszívják a felesleges neutroneket a hasadási reakciókból, megakadályozva ezzel a kontroll katasztrófavesztését. Az egyetem Stagg Field-i standjainál fekvő fülkéjében a reaktor - tervrajzokkal és egy hónapon belül gyártva - sikeresen indukált nukleáris láncreakciót, és rávette az energiát.
A Chicagói Csillagok Tudományos Csoportjának munkája volt a kritikus első lépés a Manhattan Projekt célja felé, hogy nukleáris bombát fejlesszenek ki a tengely előtt. Ez a cél 1945-ben valósul meg, amikor az Egyesült Államok atombombákat dobtak Hirosima és Nagasaki fölött, ezzel halálos és provokatív véget vetve a háborúnak. („Jaj nekem” - állítólag Einstein mondta, miután meghallotta a hírt.) És mégis, a Chicago Pile-1 áttörése, CP-1 néven elnevezett, több mint egy lépést jelentett az Egyesült Államok nagyobb katonai hatalma felé. Ez bizonyította az emberiség képesség az atomok szívébe üzemanyag bevezetésére.
A CP-1 kísérlet egyik legszembetűnőbb öröksége az atomenergia-ipar növekedése, amelyet Enrico Fermi fizikus szerepet játszott abban, hogy ideje után elrejtse a rejtett chicagói kutatóruhát. "Fermi hosszú távon valóban nem volt érdeklődő a fegyverek iránt" - mondja Isaacs. "Természetesen a manhattani projekten dolgozott, és teljesen elkötelezett volt - de amikor a háború véget ért, folytatta a reaktorok építését azzal a gondolattal, hogy polgári felhasználásra és energiatermelésre használják őket."
Henry Moore "Nukleáris Energia" oldalról nézve. A háttérben a szövőszék a Joe és a Rika Mansueto könyvtár kupola. (Chicagói Egyetem) Isaacs megjegyzi, hogy a CP-1-rel demonstrált ellenőrzött hasadás szintén előkészítette az utat a nukleáris technológia beépítéséhez az orvostudományba (gondoljunk röntgenfelvételekre, CT-vizsgálatokra és más diagnosztikai eszközökre, valamint a rákterápiákra) és a mezőgazdasághoz (Isaacs egy ilyenként említi) példa a banán genetikai diverzifikálására irányuló folyamatos erőfeszítésre génjeik taktikai besugárzása révén). Ennek ellenére a CP-1 egyik legnagyobb hatása magának a tudománynak a gyakorlatára gyakorolt hatást.
„Ha arra gondolunk, hogy mi történt a háború után - mondja Isaacs -, az első néhány dolgot a szövetségi ügynökségek hoztak létre, amelyek az ország kutatását finanszírozzák: az Atomenergia Bizottság, amelyet ma Energiaügyi Minisztériumnak hívnak, és évekkel később, a Nemzeti Egészségügyi Intézetek és a Nemzeti Tudományos Alapítvány. ”Ezek az ügynökségek a CP-1 és a Manhattan Projekt sikere után jöttek létre, szélesebb körben utat nyitva a megújult közvélemény iránti hithez a tudomány és a technológia iránt.
A Prestige „álomcsapat” tudományos együttműködése szintén előtérbe került a CP-1 erőfeszítés eredményeként. Isaacs például a manapság zajló rákkutatást a Manhattan Projekt modell természetes kiterjesztésének tekinti: hozza össze az ország legszebb gondolatait, és hagyja, hogy a varázslat bekövetkezzen. Az internetnek köszönhetően a modern kutatók gyakran fizikai helyett digitálisan osztják meg az adatokat és a hipotéziseket, ám a Chicago Pile-1 napok gyors tűz, célközpontú elképzelései és prototípusai nagyon élnek és jóak.
A Stagg Field 1957-ben bezárásra került, a világító első fehérek, amelyek a világ első mesterséges nukleáris reaktorát védették, összeomlottak. A webhely most egy szerény szürke négyszög, amelyet egyetemi kutatóintézetek és könyvtárak vesznek körül. Ennek a nyitott térnek a középpontjában egy kerek bronzszobor, lekerekített házzal említi az atomi áttöréseket. Alakja értelmezhető védőpajzsként vagy a gombafelhő címerének. A "Nukleáris Energia" címet viselő darabot kifejezetten az absztrakt szobrász, Henry Moore megbízta.
„Feloldódik - kérdezi Christine Mehring a Chicagói Egyetem művészettörténeti tanszékét Moore rejtélyes szoborától - vagy fejlődik-e?” A most elfoglalt nukleáris világban, amelybe 75 évvel ezelőtt átjuttattuk őket, ezek a kérdések úgy tűnik, hogy kísért minket örökre.
