Energjia bërthamore. Në vjeshtën e vitit 1942 ata shkuan në Goodyear klientë që dëshironin një lloj balone me ajër të nxehtë, si ato që kompania amerikane kishte filluar të prodhonte disa dekada më parë dhe që përdoreshin edhe për aeroplanët. Ata thjesht nuk e donin atë sferik ose të rrumbullakosur në asnjë rast, por kub.
Duket se teknologjitë e Goodyear ishin mjaft të trullosur. Ata ndoshta pyesnin veten "Si do të fluturonte një tullumbace kubike?", ndoshta duke u përpjekur të bindin blerësit të ndryshojnë mendje. Në fakt, këta klientë nuk u interesuan për fluturimin. Në fakt, ata erdhën nga Universiteti i Çikagos dhe punuan në projektin top-sekret të udhëhequr nga Enrico Fermi për zhvillimin e reaksionit të parë zinxhir të ndarjes bërthamore, i njohur si Grumbulli i Çikagos-1.
Ata nuk kishin ndërmend të fluturonin...
Është e kuptueshme, pra, që ata nuk mund të jepnin shumë detaje për arsyet e blerjes së tyre, se jo vetëm që nuk do t'u duhej të fluturonin kurrë nëpër qiell, por do të kishin mbetur në një hapësirë të nëndheshme për të vepruar si këllëf për të. përmbajnë rreth 45.000 blloqe grafiti dhe 50 tonë midis oksidit të uraniumit dhe uraniumit metalik që përbënin grumbullin.
Bateria që hyri në punë saktësisht 80 vjet më parë. Në orën 15:25 më 2 dhjetor 1942, ora 23:25 në Itali, në një laborator të vendosur nën tribunat e stadiumit të futbollit amerikan.ose Stagg Field nga Universiteti i Çikagos - i pa përdorur në atë kohë - bota po mësonte të zotëronte energjinë e Ndarja bërthamore falë kontributit themelor të fizikanit italian. Më pak se tre vjet më vonë, se energjia do të shfrytëzohej tragjikisht në bombat atomike të Hiroshimës dhe Nagasakit dhe, pas luftës, për qëllime paqësore në reaktorët e ndarjes që sot prodhojnë rreth 10% të energjisë elektrike në botë.
Enrico Fermi dhe ideja e Amerikës
Në pamje të parë duket se Enrico Fermi vendosi të zbarkonte në Shtetet e Bashkuara të Amerikës vetëm për një çështje financimi u jepet universiteteve dhe instituteve kërkimore. Sigurisht, në agimin e shekullit të XNUMX-të, bota shkencore ishte bujë. Konsoliduar, në dy dekadat e para, ajo që quhet Teoria e vjetër Kuantike, konceptet e mekanikës kuantike po merrnin formë nga gjysma e dytë e viteve 1920. Zbulimet shkencore njëra pas tjetrës dhe mendja njerëzore e projektuar në hetimin e pamëshirshëm të së voglës pafundësisht.
Instituti në Via Panisperna, në zemër të Romës, i drejtuar nga Enrico Fermi dhe me bashkëpunëtorë si Segrè, Amaldi, Pontecorvo, Majorana, Rasetti, D'Agostino, kishte nevojë për pajisje shumë të shtrenjta për të vazhduar konkurrimin në nivelin më të lartë të kërkimit.. Hetimi i radioaktivitetit të elementeve me intuitën e duhur të bombardimit të bërthamave me neutrone kërkonte nevojën për një përshpejtues grimcash të aftë për t'i gjeneruar ato në rreze me energji të mjaftueshme dhe me intensitet të lartë.
E gjitha filloi me radioaktivitetin artificial
Procesi shkencor që çoi në rezultatin e 2 dhjetorit filloi rreth pesëmbëdhjetë vjet më parë, në vitin 1926, me thirrjen e Fermit nga Universiteti i Romës në katedrën e parë italiane të fizikës teorike. Atje Fermi lindi grupin e djemve Via Panisperna dhe drejtoi kërkimet e tyre mbi fizikën bërthamore, e cila po shfaqej atje falë punës së shumë fizikantëve evropianë. I stimuluar nga zbulimi i radioaktivitetit artificial nga Irène Curie dhe Fréderéric Joliot, Fermi kreu një sërë eksperimentesh novatore në mesin e viteve 1930 që i dhanë atij çmimin Nobel në Fizikë në vitin 1938. Një vit që përfundoi me dy ngjarje që do të kishin qenë instrumentale në atë që ndodhi në Çikago 80 vjet më parë.
Konteksti historik
Pavarësisht nga fondet e rëndësishme të dhëna nga shteti për Institutin, këto nuk i lejuan ata të merrnin përshpejtues grimcash të përputhshëm me objektivat e djemve nga Via Panisperna.. Shteti, me të vërtetë. Sepse neglizhimi i gjurmës sociopolitike italiane të viteve 30 do të ishte një gabim logjik shumë i rëndë. Thyerja radikale e konsumuar nga lëvizja reaksionare e udhëhequr nga Benito Mussolini në dekadën e mëparshme në një Itali të shkatërruar nga Lufta e Parë Botërore.
Dominimi i pakundërshtueshëm i Partisë Nacional Fashiste dhe afiniteti ideologjik me Partinë Kombëtare Socialiste të Punëtorëve Gjermanë të Adolf Hitlerit kur ai mori pushtetin në një Gjermani të tërbuar në vitin 1933. Perspektivat për bisedime diplomatike u shkatërruan në mënyrë të kuptueshme nën erozionin e fërkimeve laike të fshehura keq të konflikteve dhe të së ardhmes projektet e diktatorëve të rinj. Ky është mjedisi i rrënjosur evropian ku shkenca qëndron si një katedrale në shkretëtirë. Kashta që i theu shpinën devesë ishte, për Enriko Fermin, shpallja e ligjeve racore në vitin 1938, të cilat e panë Laura Capon, gruan e tij hebreje, mes atyre që prekeshin drejtpërdrejt..
Mbrëmja e Krishtlindjes, dita kyçe për të udhëtuar
Në prag të Krishtlindjeve, Fermi dhe familja e tij u nisën në linjën e Franconisë për në Shtetet e Bashkuara, të detyruar të largoheshin nga Italia nga ligjet racore të fashizmit. Një anije që, meqë ra fjala, lundroi disa herë nëpër ujërat e trazuara të Luftës së Dytë Botërore: sjellja në Shtetet e Bashkuara të fizikanit që do të kishte qenë një nga protagonistët e Projektit Manhattan, duke transportuar trupa britanike në fronte të ndryshme lufte dhe duke pritur Churchillin dhe delegacionin britanik në 1945 gjatë bisedimeve të Jaltës. Dhe gjithmonë gjatë periudhës së Krishtlindjeve Lise Meitner, fizikanja e shkëlqyer austriake, e cila duke qenë hebreje, duhej të ikte nga Gjermania në Suedi.
Enrico Fermi, Laura dhe Niels Bohr zbarkuan në Nju Jork më 2 janar 1939. Kështu filloi bashkëpunimi me Universitetin e Kolumbisë ku Fermi do të punonte si pjesë e ekipit të kërkimit bërthamor. Pas zbulimi i gjermanëve O. Hahn dhe F. Strassmann mbi natyrën e zbërthyeshme dhe/ose të zbërthyeshme të elementëve të rëndë, Fermi filloi plotësisht në studimin e ekonomisë së neutroneve në reaksionet e ndarjes së izotopeve të ndryshme të uraniumit.
grumbulli atomik
Fermi konfirmoi hipotezën e ngritur nga L.Szilard në 1933, për mundësinë e të paturit të një sërë reaksionesh zinxhir bërthamore. Zbërthimi i izotopit U 235 Ai gjeneron mesatarisht 2,8 neutrone të shpejta, me energji midis 10 k eV dhe 10 MeV. Termalizimi i duhur (i ngadalësuar) nëpërmjet shpërndarjes së nxehtësisë në përplasjet me bërthamat moderatore, rrit mundësinë për të shkaktuar ndarje të bërthamave të tjera U 235. Duke e shtyrë studimin e dinamikës së reaksioneve të ndarjes bërthamore për një artikull të ardhshëm, do të mjaftojë këtu të pohohet se studiuesit kishin mundësinë të ndërtonin një bateri që do të strehonte zinxhirë të tillë reaksionesh vetë-qëndruese.
Një reaksion bërthamor që, krahasuar me një reaksion të zakonshëm të djegies kimike, lëshoi një energji rreth 10 milionë herë më të madhe dhe potenciali ushtarak i të cilit u ndie menjëherë si në Shtetet e Bashkuara ashtu edhe në Gjermaninë naziste. Falë edhe intuitës së Fermit, programi amerikan përparoi shumë më shpejt dhe një fazë themelore ishte pikërisht zhvillimi i baterisë atomike.
Në fakt, zhvillohet një rreaksioni zinxhir i ndarjes bërthamore. Ndarja e bërthamës së uraniumit shkaktohet nga përplasja e një neutroni me të. Prishja e uraniumit prodhon bërthama më të lehta dhe më shumë neutrone, mesatarisht midis dy dhe tre. Kur një sasi e mjaftueshme uraniumi përqendrohet në një hapësirë të kufizuar, mund të arrihen kushte kritike, ku për çdo reaksion të ndarjes, mesatarisht, të paktën një nga neutronet e prodhuar shkakton një tjetër fragmentim. Në varësi të nivelit të kritikitetit, procesi mund të jetë i vetëqëndrueshëm dhe të prodhojë energji në një mënyrë të kontrolluar - siç ndodh në reaktorët civilë - ose të rritet në mënyrë eksponenciale dhe të lëshojë papritur fuqi të madhe, siç ndodh në pajisjet bërthamore.
Chicago-Stack 1, Energjia Bërthamore
Grumbulli përbëhej nga 5,6 ton metal uranium dhe 36 ton fishekë oksid uraniumi. Këto u alternuan me 350 tonë blloqe grafiti me funksione moderatore dhe strukturore. Mënyra e vetme për të kontrolluar reagimin dhe për të arritur një qëndrim kritik, i cili tregon fillimin e reagimit të vetë-qëndrueshëm, është duke rregulluar lëvizjen e shufrave të kontrollit në pirg.
Grumbulli hyn në funksion më 2 dhjetor 1942. Në orët e para të pasdites ai arrin një vendosje kritike dhe mbyllet disa minuta më vonë duke rifutur të gjitha shufrat e kontrollit.. Në atë ditë të ftohtë të viteve të trishta të Luftës së Dytë Botërore, lundërtari italian mbërriti në botën e re. Por Nën epidermën e kërkimeve shkencore bërthamore amerikane fshihej Projekti Manhattan.. Kështu, paralelisht me përdorimin etik të energjisë bërthamore për prodhimin e energjisë elektrike, jemi dëshmitarë të imobilizimit të plutoniumit në kokat bërthamore ushtarake. Dy prej tyre, Djale i vogel y Burre i shendosh, ata fillimisht bënë pluhur Hiroshima dhe më pas Nagasaki.
Gëzim për zbulimin që pak më vonë u bë një tragjedi
Në orën 15:25 të datës 2 dhjetor, Chicago Pile-1 arriti kriticitetin në një mënyrë plotësisht të kontrolluar, duke demonstruar fizibilitetin e procesit. Eugene Wigner, një nga fizikantët e pranishëm, hapi një shishe Chianti për të festuar ngjarjen, duke nderuar origjinën italiane të Fermit. Dyzet e nëntë shkencëtarë të pranishëm nënshkruan mbështjellësin e kashtës së shishes, i cili ende ruhet në Universitetin e Çikagos. Por – siç kujton Leona Woods, një fizikan që mori pjesë në projekt dhe më pas një studente njëzet e tre vjeçare – ishte një dolli e heshtur, sepse, siç do të deklaronte më vonë vetë Wigner, “Ne e dinim se do të çlironim një gjigant«. Një gjigant që në pak më shumë se dy vjet do t'i kishte dhënë fund Luftës së Dytë Botërore me koston tragjike të shkatërrimit të Hiroshimës dhe Nagasakit.
Nuk e ka fajin shkenca, por njeriu
Një përvjetor, ai i 2 dhjetorit 1942, pra plot kuptim: një eksperiment i madh shkencor, që ka pasur një ndikim të jashtëzakonshëm në historinë bashkëkohore. Historia nuk mund të bëhet me "nëse", por ka të ngjarë që nëse Shtetet e Bashkuara nuk do të kishin ndërtuar grumbullin në Çikago, në një moment Gjermania naziste mund të kishte pasur sukses, me pasoja lehtësisht të imagjinueshme për botën.
Zbulimi i sekreteve më intime të materies ka qenë një nga arritjet më të mëdha të intelektit njerëzor dhe protagonistit, me Relativiteti dhe mekanika kuantike, të revolucionit të madh në të kuptuarit tonë të botës që solli fizika në shekullin e XNUMX-të. Sot, falë fizikës bërthamore, sëmundjet shërohen, trupi i njeriut eksplorohet dhe energjia elektrike prodhohet nga ndarja në reaktorët civilë pa lëshuar gazra serë. Nuk bëhet fjalë për shkencën, e cila ka dhënë dhe do të vazhdojë të japë kontribut të jashtëzakonshëm për mirëqenien e njerëzimit dhe që ka qenë shpesh një instrument paqeje, por më tepër për përdorimin e rezultateve të saj dhe për atë ndjenjë përgjegjësie dhe aftësie dalluese që kurrë nuk duhet të dështojë njerëzimi.