MÁSODIK TŰZGYÚJTÁS
MÁSODIK TŰZGYÚJTÁS
1941. december 7-én, szombaton japán repülők támadást intéztek a Hawaii-szigeteknél, Pearl Harborban horgonyzó amerikai flotta ellen és a hadihajók egy részét megsemmisítették. Az Egyesült Államok háborúban lévőnek találta magát. Washington azonnal az atombomba megépítését célzó totális erőfeszítés mellett döntött.
Az első lépés nukleáris láncreakció megvalósíthatóságának tapasztalati megvizsgálása volt urán-fűtőelemes, grafit-moderátoros reaktorban. Nagytisztaságú grafitra volt szükség, hogy a szénben lévő szennyező atomok ne falják fel a láncreakciót továbbvivő neutronokat. Az 1939 végén megszavazott és 1940 közepén kiutalt 6000 dollárt szupertiszta grafit vásárlására költötték. Szilárd személyesen beszélte meg a Union Carbon and Carbide Társasággal, hogy a grafit semmi szennyeződést nem tartalmazhat, mert idegen atomok elnyelnék a láncreakcióhoz oly szükséges neutronokat. (Mint később kiderült, a német atombomba-kutatás elakadásának egyik oka az IG Farben által nekik szállított grafit szennyezett, ezért neutronfogyasztó volta volt.) 1941 derekán a Columbia Egyetemen már megkezdődhetett az urán és grafit nukleáris tulajdonságainak kísérletes tanulmányozása. Szilárd Tellert is rábeszélte, hogy jöjjön New Yorkba. Szükség is volt rá, hogy közvetítsen az ideadúsan erőszakos (Generális becenevű) Szilárd Leó és a nyugodt tempójúan dolgos (Pápa becenevű) Enrico Fermi között.
A japán támadás után Arthur Compton, az amerikai atomenergia-program igazgatója úgy döntött, hogy a reaktorprogramnak „Metallurgiai Laboratórium” fedőnév alatt a Chicagói Egyetemre kell költöznie. A szupertitkos programban az urán mindig mint csőötvözet, a hasadó 235U izotóp mint magnézium, az uránból reaktorban előállítható és szintén hasadóképes plutónium mint réz szerepelt. 1942 tavaszán Compton Chicagóba hívta Fermit, továbbá Szilárdot, Tellert és Wignert is. Hármukat magyar maffia néven emlegették Chicagóban. A Szilárd által ajánlott urángrafit-reaktor megépítésének a főnöke a Nobel-díjas Fermi volt. Zinn vezette a világ első atomreaktorának tényleges építését. Wigner pedig elméletileg analizálta a folyamatosan érkező közbeeső mérési eredményeket, hogy azokból előre következtessen a reaktor szükséges méretére és várható viselkedésére. Miközben Fermi és Zinn maguk is fűrészelték a grafitot, cipelték az uránt, az ilyen kétkézi munkát Szilárd alacsonyrendűnek tekintette. Ő időnként felbukkanva aznap reggel támadt ötletei alapján adta a tanácsokat, hogyan lehet és kell a dolgot jobban csinálni.
A 2 m × 2 m × 4 m méretű, grafittéglákból és uránlemezekből összerakott atommáglya a Chicagói Egyetem sportstadionjának lelátója alatt épült. A máglyarakás alatt egy rádium-berillium összetételű neutronforrás volt. Folyamatosan mérték, miként változik a neutronok száma, amint a máglya egyre nagyobbra magasodott. Fermi 25 különböző urán-grafit-elrendezést próbált ki, a rajtuk elvégzett mérések eredményeiből Wigner következtetett arra, milyen lesz az a reaktor, amelyben a láncreakció már önmagát tartja fenn. Az első önfenntartó nukleáris láncreakció 1942. december 2-án valósult meg Chicagóban. Hallgassuk meg egy szemtanú, Wigner Jenő visszaemlékezését.
– A Stagg Field Stadion alatt egy nagy teremben álltam és Fermit figyeltem. Ezen a szerdán reggel 8.30 táján közel 50 ember gyűlt össze a 10 m × 20 m méretű teremben. Középen egy nagy máglya volt, fekete grafittéglákból és fagerendákból építve. Alapja négyzetalakú volt, fölfele keskenyedett. Ebbe voltak beágyazva az urántömbök. Fermi neutronelnyelő kontrollrudakat szerelt a máglya fölé. Vészhelyzetre gondolva még egy „öngyilkos osztag” is állt a máglya tetején, hogy szükség esetén vödrökből neutron-elnyelő kadmium-só vizes oldatát zúdítsa a máglyába, a láncreakciót leállítandó. A komoly munka 9.45 körül indult. 11.30-ra már majdnem megvalósult az önfenntartó láncreakció, de a reaktorba beengedett kontrollrudak megállították azt. Fermi mindnyájunkat ebédelni küldött. 2.00-kor jöttünk vissza. A balkon egyik végén logarléccel a kezében állt Fermi két főmunkatársával, Zinnel és Andersonnal. Mellettük állt Compton, az atomenergiaprogram igazgatója. Mi, a többi negyvenen a balkon másik végén gyűltünk össze, köztünk volt régi barátom, Szilárd Leó is. Délután 3.30-kor a neutronok számának emelkedését figyelve Fermi kiadta az utasítást, hogy a kadmiummal borított kontrollrudat 25 cm-es lépésekben emeljék. A neutronszámláló ketyegett: pit-a-pat, pit-a-pat, pit-a-pat. Mind jobban megközelítettük az önfenntartó neutron-láncreakciót. Amikor a kontrollrudat teljesen kihúzták, a számláló minden korábbinál szaporábban ketyegett, ekkor tudtuk: a nukleáris láncreakció megvalósult! Kiszabadítottuk és sikeresen ellenőrzésünk alatt tartottuk az atommag energiáját. Az emberek mosolyogtak, egy-két taps is elhangzott. De mintegy 30 percen keresztül főként figyeltünk. A jelenet egyáltalán nem volt teátrális. Fermi a reaktor működését alacsony szinten tartotta, ezért nem fenyegetett, hogy kárt tesz bennünk. De a reaktor itt volt előttünk és működött! Valamivel 4.00 óra előtt Fermi elrendelte a láncreakció megállítását. A kontrollrudakat beeresztették a máglyába, a reakció leállt. Mindnyájan azt vártuk, hogy a kísérlet sikerülni fog, és sikerült is. Elvégre amikor lovakat fognak egy kocsi elé és ostorral a lovak közé suhintanak, a lovak elindulnak, és elvárjuk, hogy a kocsi is elinduljon. Fermi megépítette ezt a kocsit, a lovak közé suhintott, és a kocsi valóban elindult. Nemcsak ő lett volna képes megépíteni az atomreaktort, de talán csak ő tudta azt ilyen gyorsan realizálni.
– Ezt a pillanatot előre látva, tíz hónappal korábban Princetonban vettem egy üveg olasz vörösbort: ehiantit és azt magammal hoztam Chicagóba. Azért vettem meg ilyen hamar, mert föltételeztem, hogy a háború meg fogja akadályozni az olasz bor behozatalát. A chianti-behozatal elakadását talán nehezebb volt előre látni, mint az atomreaktor működésének beindulását. De hát én egyszer már átéltem egy világháborút és tapasztaltam a luxuscikkek eltűnését a piacról. A ehiantit egy barna papírzacskóban tartottam a hátam mögött. Most előhúztam a zacskóból, előreléptem és a palackot Ferminek adtam. Ő megköszönte, kihúzta a dugót és valakit papírpoharakért küldött. Megjöttek a poharak, mi megízleltük az édes ehiantit. Milyen csodálatos finom örömet tud kelteni a jó vörösbor! Nyugodtan koccintottunk a siker tiszteletére és azt kívántuk, hogy az atomenergia tegye az emberek életét boldogabbá, lecsökkentve káros előítéleteiket. Fermi ráírta nevét a chianti-címke tetejére. Ezután a palack körbejárt a teremben, és mindnyájan ráírtuk a nevünket. A történelmi eseményről nem készült feljegyzés. A ehianti-címkén lévő névsor tette csak lehetővé, hogy utólag rekonstruálják: ki volt jelen az első atommáglya megindulásánál.
Innen tudjuk ma, hogy 38 amerikai volt jelen, egy olasz (Fermi), egy kanadai (Zinn) és két magyar (Szilárd és Wigner). [A reaktor indítását örökítette meg a könyvünk végén közölt amerikai rajz.] Megjegyzendő, hogy Szilárd Leó ekkor még magyar állampolgár volt, az amerikai állampolgárságot csak 1943-ban kapta meg, Wigner Jenő már 1937-ben. Compton közben a telefonhoz sietett, hogy fölhívja Washingtont. Bemondta a kódolt üzenetet:
AZ OLASZ KORMÁNYOS KIKÖTÖTT AZ ÚJVILÁGBAN. A BENNSZÜLÖTTEK BARÁTSÁGOSAN FOGADTÁK.
Ahogy Wigner később summázta: – A fizika törvényei működtek. – A neutronos reaktor amerikai szabadalmát az 1944. december 19-én benyújtott folyamodvány alapján 2 708 656. szám alatt Enrico Fermi és Szilárd Leó kapta meg 1955. május 17-én [fakszimile]. (Szilárd 750000 dollárt kért az amerikai államtól szabadalma megvásárlásáért, de az állam csak 25000 dollárt akart adni. Erre Leó méregbe gurult és egy 15417 dollár 60 centre szóló számlát állított ki: enynyire taksálta megélhetési költségeit arra az időre vonatkozóan, amikor 1939-ben és 1940-ben állás és fizetés nélkül dolgozott a Columbia Egyetemen az atomreaktor tervein és előkísérletein.)
Eisenhower elnök javaslatára az Egyesült Nemzetek Szövetsége létrehozta az ATOM A BÉKÉÉRT díjat, melynek összege túlszárnyalta a Nobel-díjét. Az első díjat 1957-ben Niels Bohr kapta az atom és atommag sikeres modelljének megalkotásáért. A második díjat 1958-ban Hevesy György kapta a radioaktív nyomjelzés föltalálásáért. Az 1959-es díjat Szilárd Leó és Wigner Jenő nyerte el az atomreaktor megtervezéséért, az 1960-as díjat pedig Alvin Weinberg és Walter Zinn az atomreaktor megépítéséért. Egy amerikai, egy dán, egy kanadai és három magyar szerepel a dicsőséglistán. (Megjegyzendő, hogy Wigner Jenő tervezte az első vízhűtéses atomreaktort, tanítványa pedig, Alvin Weinberg az első vízzel moderált reaktort. Vízzel moderált, Vízzel hűtött, Energiatermelő Reaktor – VVER – működik ma Pakson és sokfelé a nagyvilágban.)
Az 1959-es és 1960-as díjat egyszerre vette át Szilárd, Wigner, Weinberg és Zinn. (Fermi már nem élt.) John F. Kennedy ezt írta Szilárdnak [fakszimile]:
– Hadd fejezzem ki örömömet, hogy az ATOM A BÉKÉÉRT díjat éppen Önnek adták. Ez az ország sokban az Ön adósa, nemcsak a tudományos eredményekért, hanem azért a nagy felelősségtudatért és képzelőerőért, amivel Ön a béke biztosításához hozzájárult.
A díjat átadó Manson Benedict fölidézte Compton telefonüzenetét, majd így folytatta:
AZ OLASZ KORMÁNYOS ÁLTAL HASZNÁLT HAJÓT EGY KANADAI HAJÓÁCS ÉPÍTETTE OLYAN RITKA ÉS DRÁGA ANYAGBÓL, AMIT EGY MAGYAR FÖLFEDEZŐ TALÁLT.
A hivatalos indoklás szerint az 1959-es és 1960-as díjat azért adták négyüknek, hogy „megtiszteljék azt a négy férfit, akik minden éló ember közül a legtöbbet tették a maghasadási reaktor kezdeményezéséért és tökéletessé tételéért. Minden eddig konstruált eszköz közül ez bizonyult legalkalmasabbnak arra, hogy gyakorlatilag hasznosítsa az atommag energiáját és radioizotópokat termeljen. Ha bölcsen fogjuk használni az atom eme ajándékait, az felbecsülhetetlen jótétemény lesz az emberiség számára.” – Személy szerint Szilárd Leó érdemét így fogalmazták meg:
– Az Ön tudományos kutatása és annak az emberiség javára történő alkalmazása iránt mutatott széles látókörű érdeklődésének köszönhető az Ön jelentős hozzájárulása az emberiség tudásra és békére irányuló törekvéséhez. A magreakciók területén végzett kutatásai vezették Önt annak előrelátására, hogy az atomon belül működő erőket fölhasználva gyakorlatban alkalmazható energiát nyerhetünk. Azokkal a munkatársakkal, akiket ma szintén kitüntetünk, Ön a gyakorlatban is megvalósította a kontrollált nukleáris láncreakciót. Ez két évtized alatt az atomfizika gyors fejlődését eredményezte. Az Ön lelkes odaadása fiatal tehetségeket vonzott erre az új tudományterületre, őket Ön oltotta be az itt föltáruló lehetőségek víziójával. Ön volt az, aki lankadatlanul munkálkodott azon, hogy minden nemzet polgárait ráébressze az atomenergia szociális és politikai következményeire is. Azt kívánjuk hogy az ATOM A BÉKÉÉRT érem, amit ma Önnek átnyújtunk, minden ember számára szimbolizálja, hogy milyen fontosak az Ön egész emberiség javát szolgáló erőfeszítései.
