Ydinenergia. Syksyllä 1942 he menivät Goodyear asiakkaita, jotka halusivat eräänlaisen kuumailmapallon, kuten amerikkalaisen yrityksen muutama vuosikymmen aiemmin aloittaneen valmistuksen ja joita käytettiin myös ilmalaivoissa. He eivät vain halunneet sitä pallomaiseksi tai pyöreäksi missään tapauksessa, vaan kuutiomaiseksi.
Näyttää siltä, että Goodyearin tekniikat olivat melko tyrmistyneet. He luultavasti ihmettelivät "Kuinka kuutioilmapallo lentää?", ehkä yrittäessään saada ostajat muuttamaan mieltään. Itse asiassa nuo asiakkaat eivät välittäneet lennosta. Itse asiassa he tulivat Chicagon yliopistosta ja työskentelivät Enrico Fermin johtamassa huippusalaisessa projektissa ensimmäisen ketjun ydinfissioreaktion kehittämiseksi. Chicago Pile-1.
Heidän ei ollut tarkoitus lentää...
Siksi on ymmärrettävää, etteivät he pystyneet kertomaan liikaa yksityiskohtia ostonsa syistä, että heidän ei vain olisi koskaan tarvinnut lentää taivaan halki, vaan he olisivat jääneet maanalaiseen tilaan toimimaan suojana. sisältää noin 45.000 50 grafiittilohkoa ja XNUMX tonnia uraanioksidin ja metallisen uraanin välissä, joista kasa muodostui.
Akku, joka otettiin käyttöön tasan 80 vuotta sitten. Klo 15 25. joulukuuta 2, klo 1942 Italiassa, laboratoriossa, joka sijaitsee amerikkalaisen jalkapallostadionin katsomossa.tai Stagg Field Chicagon yliopistosta - jota ei tuolloin käytetty - maailma opetteli hallitsemaan energiaa Ydinfissio italialaisen fyysikon perustavanlaatuisen panoksen ansiosta. Alle kolme vuotta myöhemmin, että energiaa hyödynnettäisiin traagisesti Hiroshiman ja Nagasakin atomipommeissa ja sodan jälkeen rauhanomaisiin tarkoituksiin fissioreaktoreissa, jotka nykyään tuottavat noin 10 % maailman sähköstä.
Enrico Fermi ja Amerikan idea
Ensi silmäyksellä näyttää siltä, että Enrico Fermi päätti laskeutua Yhdysvaltoihin yksinomaan rahoituksen kysymys myönnetty yliopistoille ja tutkimuslaitoksille. Tieteellinen maailma oli varmasti XNUMX-luvun aamunkoitteessa vilkasta. Konsolidoitu kahden ensimmäisen vuosikymmenen aikana ns vanha kvanttiteoria, kvanttimekaniikan käsitteet muotoutuivat 1920-luvun jälkipuoliskolla Tieteelliset löydöt peräkkäin ja ihmismieli projisoituivat äärettömän pienen häikäilemättömään tutkimiseen.
Via Panispernalla, Rooman sydämessä sijaitseva instituutti, jota ohjasi Enrico Fermi ja yhteistyökumppaneita, kuten Segrè, Amaldi, Pontecorvo, Majorana, Rasetti, D'Agostino, tarvitsi erittäin kalliita laitteita jatkaakseen kilpailuaan tutkimuksen korkeimmalla tasolla.. Alkuaineiden radioaktiivisuuden tutkiminen oikealla intuitiolla pommittaa ytimiä neutroneilla vaati hiukkaskiihdytintä, joka kykeni synnyttämään niitä riittävän energian ja korkean intensiteetin säteinä.
Kaikki alkoi keinotekoisesta radioaktiivisuudesta
Tieteellinen prosessi, joka johti tulokseen 2. joulukuuta, alkoi noin viisitoista vuotta aikaisemmin, vuonna 1926, kun Fermi kutsui Rooman yliopiston ensimmäiseksi italialaiseksi teoreettisen fysiikan katedraaliksi. Siellä Fermi synnytti Via Panisperna -poikien ryhmän ja johti heidän tutkimustaan ydinfysiikasta, joka syntyi siellä monien eurooppalaisten fyysikkojen työn ansiosta. Irène Curien ja Fréderéric Joliotin keinotekoisen radioaktiivisuuden löytämisen kannustamana Fermi suoritti 1930-luvun puolivälissä joukon innovatiivisia kokeita, jotka toivat hänelle fysiikan Nobel-palkinnon vuonna 1938. Vuosi päättyi kahteen tapahtumaan, jotka olisivat olleet tärkeitä. mitä tapahtui Chicagossa 80 vuotta sitten.
Historiallinen tilanne
Huolimatta valtion instituutille myöntämistä merkittävistä varoista, ne eivät mahdollistaneet Via Panispernan poikien tavoitteiden kanssa yhteensopivien hiukkaskiihdyttimien hankkimista.. Valtio todellakin. Koska Italian 30-luvun sosiopoliittisen jalanjäljen laiminlyöminen olisi erittäin vakava looginen virhe. Radikaali murros, jonka Benito Mussolinin johtama taantumuksellinen liike saattoi loppuun edellisellä vuosikymmenellä ensimmäisen maailmansodan tuhoamassa Italiassa.
Kansallisfasistisen puolueen kiistaton valta-asema ja ideologinen sidos Adolf Hitlerin kansallissosialistiseen Saksan työväenpuolueeseen, kun hän kaappasi vallan raivoissaan Saksassa vuonna 1933. Diplomaattisten neuvottelujen mahdollisuudet romahtivat ymmärrettävästi konfliktien ja tulevaisuuden huonosti salattujen maallisten kitkan eroosion seurauksena. uusien diktaattoreiden hankkeita. Tämä on juurtunut eurooppalainen ympäristö, jossa tiede seisoo kuin katedraali erämaassa. Olki, joka katkaisi kamelin selän, oli Enrico Fermille rotulakien julkaiseminen vuonna 1938, jolloin Laura Capon, hänen juutalainen vaimonsa, oli niiden joukossa, jotka kärsivät suoraan..
Jouluaatto, avainpäivä matkustamiseen
Jouluaattona Fermi ja hänen perheensä lähtivät Franconia-aluksella Yhdysvaltoihin, ja fasismin rotulakien oli pakko lähteä Italiasta. Laiva, joka muuten purjehti useita kertoja toisen maailmansodan levottomien vesien läpi: fyysikon tuominen Yhdysvaltoihin, joka olisi ollut yksi Manhattan-projektin päähenkilöistä, brittiläisten joukkojen kuljettaminen eri sodan rintamille ja Churchillin ja brittiläisen valtuuskunnan vastaanottaminen vuonna 1945 Jaltan neuvottelujen aikana. Ja aina joulun aikaan Lise Meitner, loistava itävaltalainen fyysikko, joka juutalaisena joutui pakenemaan Saksasta Ruotsiin.
Enrico Fermi, Laura ja Niels Bohr laskeutuivat New Yorkiin 2. tammikuuta 1939. Näin alkoi yhteistyö Columbian yliopiston kanssa, jossa Fermi toimisi osana ydintutkimusryhmää. Takana saksalaisten O. Hahnin ja F. Strassmannin löytö raskaiden alkuaineiden halkeamis- ja/tai halkeamiskelpoisuudesta, Fermi aloitti täysin uraanin eri isotooppien fissioreaktioiden neutronitalouden tutkimuksen.
atomikasa
Fermi vahvisti L. Szilardin vuonna 1933 esittämän hypoteesin mahdollisesta sarjan ydinketjureaktioista. Isotoopin U fissio 235 Se tuottaa keskimäärin 2,8 nopeaa neutronia, joiden energia on 10 k eV ja 10 MeV välillä. Oikein lämpökäsitelty (hidastettu) lämmön haihtumisen kautta törmäyksissä moderaattoriytimien kanssa, mikä lisää mahdollisuutta aiheuttaa muiden U-ytimien fissiota 235. Jos lykätään ydinfissioreaktioiden dynamiikan tutkimusta tulevaa artikkelia varten, riittää, kun todetaan, että tutkijoilla oli mahdollisuus rakentaa akku, joka sisältäisi tällaisia itseään ylläpitävien reaktioiden ketjuja.
Ydinreaktio, joka vapautti tavalliseen kemialliseen palamisreaktioon verrattuna noin 10 miljoonaa kertaa enemmän energiaa ja jonka sotilaallinen potentiaali havaittiin välittömästi sekä Yhdysvalloissa että natsi-Saksassa. Myös Fermin intuitioiden ansiosta amerikkalainen ohjelma eteni paljon nopeammin ja perustavanlaatuinen vaihe oli juuri atomipatterin kehittäminen.
Itse asiassa se tapahtuu rydinfissioketjureaktio. Uraaniytimen fissio saa aikaan neutronin törmäyksen siihen. Uraanin hajoaminen tuottaa kevyempiä ytimiä ja enemmän neutroneja, keskimäärin kahdesta kolmeen. Kun riittävä määrä uraania väkevöidään rajoitettuun tilaan, voidaan saavuttaa kriittiset olosuhteet, joissa jokaisessa fissioreaktiossa keskimäärin vähintään yksi syntyvistä neutroneista aiheuttaa toisen pirstoutumisen. Kriittisyysasteesta riippuen prosessi voi olla itseään ylläpitävä ja tuottaa energiaa hallitusti - kuten tapahtuu siviilireaktoreissa - tai kasvaa eksponentiaalisesti ja vapauttaa yhtäkkiä valtavaa tehoa, kuten ydinlaitteissa tapahtuu.
Chicago-Stack 1, ydinvoima
Kasassa oli 5,6 tonnia uraanimetallia ja 36 tonnia uraanioksidipellettejä. Näitä vaihdettiin 350 tonnin grafiittiharkkojen kanssa, joissa oli hidastus- ja rakenteellisia toimintoja. Ainoa tapa hallita reaktiota ja saavuttaa kriittinen asenne, joka osoittaa itseään ylläpitävän reaktion alkamisen, on säätää säätösauvojen liikettä pinossa.
Paalu otetaan käyttöön 2. joulukuuta 1942. Varhain iltapäivällä se saavuttaa kriittisen asetuksen ja sammuu muutaman minuutin kuluttua asettamalla kaikki ohjaussauvat takaisin paikoilleen.. Sinä toisen maailmansodan surullisten vuosien kylmänä päivänä, italialainen navigaattori saapui uuteen maailmaan. mutta Amerikkalaisen ydintutkimuksen orvaskeden alla piileskeli Manhattan-projekti.. Näin ollen, rinnakkain ydinenergian eettisen käytön kanssa sähkön tuotantoon, olemme todistamassa plutoniumin immobilisoitumista sotilaallisissa ydinkärissä. Kaksi heistä, Pikkupoika y Lihava mies, he muuttivat ensin Hiroshiman ja sitten Nagasakin pölyksi.
Iloa löydöstä, josta tuli vähän myöhemmin tragedia
Kello 15 25. joulukuuta Chicago Pile-2 saavutti kriittisyyden täysin kontrolloidusti, mikä osoittaa prosessin toteutettavuuden. Eugene Wigner, yksi paikalla olevista fyysikoista, avasi pullon Chiantia juhlistaakseen tapahtumaa kunnioittaen Fermin italialaista alkuperää. 1 paikalla olevaa tiedemiestä allekirjoitti pullon olkikääreen, jota säilytetään edelleen Chicagon yliopistossa. Mutta – kuten hankkeeseen osallistunut fyysikko ja sitten XNUMX-vuotias opiskelija Leona Woods muistelee – se oli hiljaista maljaa, sillä kuten Wigner itse myöhemmin julisti:Tiesimme vapauttavamme jättiläisen«. Jättiläinen, joka muutamassa vuodessa olisi lopettanut toisen maailmansodan Hiroshiman ja Nagasakin tuhon traagisella hinnalla.
Tiede ei ole syyllinen, vaan ihminen
Vuosipäivä, 2. joulukuuta 1942, siis täynnä merkitystä: suuri tieteellinen kokeilu, jolla on ollut valtava vaikutus nykyhistoriaan. Historiaa ei voida tehdä "jos"-sanalla, mutta on todennäköistä, että jos Yhdysvallat ei olisi rakentanut paalua Chicagoon, natsi-Saksa olisi jossain vaiheessa onnistunut, ja sillä olisi ollut helposti kuviteltavia seurauksia maailmalle.
Aineen intiimimpien salaisuuksien paljastaminen on ollut yksi ihmisälyn ja päähenkilön suurimmista saavutuksista. Suhteellisuusteoria ja kvanttimekaniikka, fysiikan XNUMX-luvulla aiheuttamasta valtavasta vallankumouksesta maailman ymmärtämisessä. Nykyään ydinfysiikan ansiosta sairauksia parannetaan, ihmiskehoa tutkitaan ja sähköä tuotetaan fissiolla siviilireaktoreissa ilman, että kasvihuonekaasuja vapautuu. Kyse ei ole tieteestä, joka on antanut ja tulee jatkossakin antamaan valtavan panoksen ihmiskunnan hyvinvointiin ja joka on niin usein ollut rauhan väline, vaan pikemminkin sen tulosten hyödyntämisestä ja siitä vastuuntunteesta ja arvostelukyvystä, Ihmiskunnan ei pitäisi koskaan epäonnistua.