Atomenergi. I efteråret 1942 gik de til Goodyear kunder, der ønskede en slags luftballon, som dem det amerikanske firma var begyndt at producere et par årtier tidligere, og som også blev brugt til luftskibe. De ville bare ikke have det sfærisk eller afrundet under alle omstændigheder, men kubisk.
Det ser ud til, at Goodyear-teknikerne var ret forvirrede. De spekulerede sikkert på "Hvordan ville en terningballon flyve?", og forsøgte måske at overbevise købere om at ændre mening. Faktisk var disse kunder ligeglade med flyrejsen. Faktisk kom de fra University of Chicago og arbejdede på det tophemmelige projekt ledet af Enrico Fermi for udviklingen af den første kæde-kernefissionsreaktion, kendt som Chicago Pile-1.
Det var ikke meningen at de skulle flyve...
Det er derfor forståeligt, at de ikke kunne give for mange detaljer om årsagerne til deres køb, at de ikke blot aldrig ville have behøvet at flyve gennem himlen, men de ville være blevet i et underjordisk rum for at fungere som et hylster til indeholde de cirka 45.000 grafitblokke og de 50 tons mellem uranoxid og metallisk uran, der udgjorde bunken.
Batteri der kom i drift for præcis 80 år siden. Klokken 15 den 25. december 2, 1942 i Italien, i et laboratorium placeret under tribunerne på det amerikanske fodboldstadioneller Stagg Field fra University of Chicago - ikke brugt på det tidspunkt - var verden ved at lære at mestre energien af Nuklear fision takket være den italienske fysikers grundlæggende bidrag. Mindre end tre år senere, at energien på tragisk vis ville blive udnyttet i atombomberne i Hiroshima og Nagasaki og efter krigen til fredelige formål i de fissionsreaktorer, der i dag producerer omkring 10 % af verdens elektricitet.
Enrico Fermi og ideen om Amerika
Ved første øjekast ser det ud til, at Enrico Fermi besluttede at lande i USA udelukkende for et spørgsmål om finansiering tildeles universiteter og forskningsinstitutter. Helt sikkert, i begyndelsen af det XNUMX. århundrede, var den videnskabelige verden summen. Konsolideret, i de første to årtier, hvad der hedder gammel kvanteteori, kvantemekanikkens begreber var ved at tage form fra anden halvdel af 1920'erne. Videnskabelige opdagelser efter hinanden og det menneskelige sind projiceret ind i den hensynsløse undersøgelse af det uendeligt små.
Instituttet på Via Panisperna, i hjertet af Rom, ledet af Enrico Fermi og med samarbejdspartnere som Segrè, Amaldi, Pontecorvo, Majorana, Rasetti, D'Agostino, havde brug for meget dyrt udstyr for at fortsætte med at konkurrere på det højeste forskningsniveau. At undersøge grundstoffernes radioaktivitet med den korrekte intuition for at bombardere kerner med neutroner krævede behovet for en partikelaccelerator, der var i stand til at generere dem i stråler med tilstrækkelig energi og høj intensitet.
Det hele startede med kunstig radioaktivitet
Den videnskabelige proces, der førte til resultatet den 2. december, begyndte omkring femten år tidligere, i 1926, med Fermis indkaldelse af universitetet i Rom til den første italienske lærestol for teoretisk fysik. Der fødte Fermi drengegruppen Via Panisperna og ledede deres forskning i kernefysik, som dukkede op der takket være arbejdet fra mange europæiske fysikere. Stimuleret af opdagelsen af kunstig radioaktivitet af Irène Curie og Fréderéric Joliot udførte Fermi en række innovative eksperimenter i midten af 1930'erne, der gav ham Nobelprisen i fysik i 1938. Et år, der sluttede med to begivenheder, der ville have været medvirkende i det, der skete i Chicago for 80 år siden.
Historisk kontekst
På trods af de vigtige midler, som staten bevilgede instituttet, tillod disse dem ikke at opnå partikelacceleratorer, der var kompatible med drengenes mål fra Via Panisperna. Staten, faktisk. Fordi at negligere det italienske sociopolitiske fodaftryk fra 30'erne ville være en meget alvorlig logisk fejl. Det radikale brud fuldbyrdet af den reaktionære bevægelse ledet af Benito Mussolini i det foregående årti i et Italien ødelagt af Første Verdenskrig.
Det Nationalfascistiske Partis uimodsagte dominans og ideologiske tilhørsforhold til Adolf Hitlers Nationalsocialistiske Tyske Arbejderparti, da han tog magten i et rasende Tyskland i 1933. Udsigterne til diplomatiske forhandlinger kollapsede forståeligt nok under udhulingen af dårligt skjulte sekulære gnidninger af konflikter og fremtid. projekter af de nye diktatorer. Dette er de forankrede europæiske rammer, hvor videnskaben står som en katedral i ørkenen. Halmen, der brækkede kamelens ryg, var for Enrico Fermi bekendtgørelsen af racelovene i 1938, hvor Laura Capon, hans jødiske kone, var blandt de direkte berørte..
Juleaften, nøgledag til at rejse
Juleaften gik Fermi og hans familie om bord på Franconia-linjen til USA, tvunget til at forlade Italien af fascismens racelove. Et skib, der i øvrigt sejlede flere gange gennem Anden Verdenskrigs urolige farvande: at bringe fysikeren til USA, der ville have været en af hovedpersonerne i Manhattan-projektet, transportere britiske tropper til forskellige krigsfronter og vært for Churchill og den britiske delegation i 1945 under Jalta-forhandlingerne. Og altid i juleperioden Lise Meitner, genial østrigsk fysiker, der som jøde var nødt til at flygte fra Tyskland til Sverige.
Enrico Fermi, Laura og Niels Bohr landede i New York den 2. januar 1939. Dermed begyndte samarbejdet med Columbia University, hvor Fermi ville arbejde som en del af atomforskerholdet. Bagved opdagelse af tyskerne O. Hahn og F. Strassmann om tunge grundstoffers fissile og/eller fissile natur, lancerede Fermi fuldt ud i studiet af neutronøkonomien i fissionsreaktionerne af de forskellige isotoper af uran.
atombunken
Fermi bekræftede hypotesen rejst af L.Szilard i 1933, om muligheden for at have en række nukleare kædereaktioner. Spaltningen af isotopen U 235 Den genererer i gennemsnit 2,8 hurtige neutroner med energi mellem 10 k eV og 10 MeV. Korrekt termaliseret (forsinket) via varmeafledning ved kollisioner med moderatorkerner, øger chancen for at få andre U-kerner til at fission 235. Ved at udskyde undersøgelsen af dynamikken i nukleare fissionsreaktioner til en fremtidig artikel, vil det her være tilstrækkeligt at fastslå, at forskerne havde mulighed for at bygge et batteri, der ville huse sådanne kæder af selvopretholdende reaktioner.
En atomreaktion, der sammenlignet med en almindelig kemisk forbrændingsreaktion frigjorde en energi, der var omkring 10 millioner gange større, og hvis militære potentiale umiddelbart blev fornemmet både i USA og i Nazityskland. Også takket være Fermis intuitioner udviklede det amerikanske program sig meget hurtigere, og en grundlæggende fase var netop udviklingen af atombatteriet.
Faktisk foregår det en rnuklear fission kædereaktion. Spaltningen af urankernen induceres af en neutrons kollision med den. Nedbrydningen af uran producerer lettere kerner og flere neutroner, i gennemsnit mellem to og tre. Når en tilstrækkelig mængde uran er koncentreret i et begrænset rum, kan kritiske forhold nås, hvor for hver fissionsreaktion i gennemsnit mindst én af de producerede neutroner forårsager endnu en fragmentering. Afhængigt af graden af kritik kan processen være selvbærende og producere energi på en kontrolleret måde - som det sker i civile reaktorer - eller vokse eksponentielt og pludselig frigive enorm kraft, som det sker i nukleare enheder.
Chicago-Stack 1, Atomkraft
Bunken bestod af 5,6 tons uranmetal og 36 tons uranoxidpiller. Disse blev vekslet med 350 tons grafitblokke med modererende og strukturelle funktioner. Den eneste måde at kontrollere reaktionen og opnå en kritisk holdning, som indikerer starten på den selvopretholdende reaktion, er ved at justere bevægelsen af kontrolstængerne i stakken.
Bunken går i drift den 2. december 1942. Først på eftermiddagen når den en kritisk indstilling og lukker ned et par minutter senere ved at genindsætte alle styrestængerne.. På den kolde dag i de sørgelige år af Anden Verdenskrig, den italienske navigatør ankom til den nye verden. men Under epidermis af amerikansk nuklear videnskabelig forskning lurede Manhattan-projektet.. Parallelt med den etiske brug af atomenergi til produktion af elektricitet er vi således vidne til immobiliseringen af plutonium i militære atomsprænghoveder. To af dem, Lille dreng y Fat Man, reducerede de først Hiroshima og derefter Nagasaki til støv.
Glæde over opdagelsen, der lidt senere blev en tragedie
Klokken 15:25 den 2. december nåede Chicago Pile-1 kritikalitet på en fuldt kontrolleret måde, hvilket demonstrerer gennemførligheden af processen. Eugene Wigner, en af de tilstedeværende fysikere, åbnede en flaske Chianti for at fejre begivenheden og ærede Fermis italienske oprindelse. XNUMX tilstedeværende videnskabsmænd signerede flaskens halmhylster, som stadig opbevares på University of Chicago. Men - som Leona Woods, en fysiker, der deltog i projektet og derefter en XNUMX-årig studerende, husker - det var en stille skål, for, som Wigner selv senere ville erklære, "Vi vidste, at vi var ved at slippe en kæmpe løs«. En kæmpe, der på lidt mere end et par år ville have afsluttet Anden Verdenskrig på de tragiske omkostninger af ødelæggelsen af Hiroshima og Nagasaki.
Videnskaben har ikke skylden, men mennesket
Et jubilæum, den 2. december 1942, derfor fuld af mening: et stort videnskabeligt eksperiment, som har haft en enorm betydning for samtidshistorien. Historie kan ikke laves med "hvis", men det er sandsynligt, at hvis USA ikke havde bygget bunken i Chicago, kunne Nazityskland på et tidspunkt have haft succes med let tænkelige konsekvenser for verden.
At afsløre materiens mest intime hemmeligheder har været en af det menneskelige intellekts og hovedpersons største bedrifter, med Relativitet og kvantemekanik, af den enorme revolution i vores forståelse af verden, som fysikken medførte i det XNUMX. århundrede. I dag, takket være kernefysik, helbredes sygdomme, menneskekroppen udforskes, og elektricitet produceres ved fission i civile reaktorer uden at frigive drivhusgasser. Det handler ikke om videnskab, som har ydet og vil fortsætte med at yde enorme bidrag til menneskehedens velbefindende, og som så ofte har været et redskab for fred, men snarere brugen af dens resultater og den følelse af ansvar og dømmekraft, som bør aldrig fejle menneskeheden.