A láncreakciótól a hidrogénbombáig (I.)

  • |
  • 2015. Sze. 22. 23:55
  • |
  • 0
  • |
  • 0

Barangolások a magyar tudomány múltjában – 5. rész

Az idén volt hetven esztendeje, hogy véget ért a II. világháború, amely után lényegében a Hirosimára és a Nagaszakira ledobott két atombomba tett pontot. Az USA – legalábbis a legfelső vezetése – így akarta elkerülni a további fölösleges emberveszteségeket a még szívósan ellenálló, de már vereséget szenvedett Japán elleni hadviselésben. Az iszonyatos pusztítást és több mint 230 ezer ember halálát okozó két nukleáris bomba valóban térdre kényszerítette a Japán Császárságot, de egyúttal egy olyan fegyverkezési folyamatot is elindított, amely állandó rettegésben tartja az emberiséget.

Az atombomba születése

De hogyan is született meg az atombomba? Ezzel a témával több száz könyv és sok ezer cikk foglalkozott már eddig is, ám nem vitás, hogy még újabbak is születnek majd. Vannak ugyanis megválaszolatlan kérdések és egymásnak ellentmondó visszaemlékezések, amelyekből csak nagyon körülményesen hámozható ki az igazság. Az alábbiakban elsősorban az atombomba megalkotásában közreműködött magyar tudósok szerepéről lesz szó.

Leo Szilard Credit: U.S. Department of Energy, Historian's Office. This image is in the Public Domain.
Szilárd Leó

Azzal minden írás szerzője egyetért, hogy az egész a láncreakciónak nevezett folyamat megsejtésével kezdődött. Az elképzelés megfogalmazója, sőt szabadalmaztatója (!) Szilárd Leó (1898–1964) magyar fizikus volt, aki 1933-ban Németországból Londonba emigrált és a következő esztendőben – olvasva a mesterséges radioaktivitásról, a neutron felfedezéséről és más atomfizikai eredményekről szóló tudományos közleményeket – arra a felismerésre jutott, hogy bizonyos kémiai elemeket neutronokkal bombázva energia szabadítható fel, miközben újabb, az eredetileg alkalmazott mennyiséget meghaladó számú neutronok keletkeznek, amelyek fenntartják az elindított folyamatot.

A felfedezések körüli legendák

Több legenda is kapcsolódik a felfedezéshez, a tudós életrajzírója, William Lanouette szerint Szilárd először 1934 márciusában foglalta írásba az elképzelést. Ez egy 15 oldalas szabadalmi beadvány volt, amelyben a berilliumot jelölte meg mint legesélyesebb elemet arra, hogy biztosítsa az új neutronok spontán termelődését. Később ez a feltevés tévesnek bizonyult, de más elemek is szerepeltek a javaslatban, köztük az urán, amely néhány évvel később a „befutó” lett.

lacreakcio
A láncreakció folyamata. Kép: atomenergiainfo.hu

Nincs helyünk az idevágó tudományos eredmények kronologikus ismertetésére, azt viszont el kell mondani, hogy Szilárd Leónak nem kevés fáradságába került, amíg kora legnagyobb fizikusainak el tudta magyarázni, hogy miről is van szó. A láncreakcióban spontán módon termelődő neutronok kapcsán eleinte csak a robbanásszerűen lejátszódó folyamat és egy ilyen elven működő fegyver létrehozásának a lehetősége vetődött fel, a szabályozott energiatermelés csupán vágyként lebegett a legtöbb beavatott előtt.

Az atombomba egy újabb felfedezés nyomán kapott határozott kontúrokat: 1938 decemberében két német radiokémikus: Otto Hahn (1879–1968) és Fritz Strassmann (1902–1980) uránatomokat neutronokkal bombázva kisebb atomtömegű elemeket kapott, mintha az uránmag a neutronok hatására „felhasadt” volna. Eközben hatalmas mennyiségű – egy atomra számítva kb. 200 millió elektronvolt ( 200 MeV) – energia is felszabadult, ami kb. egymilliószor nagyobb, mint a hagyományos kémiai reakciók során keletkező energia.

A náci veszély jelentősége

Az időközben az Amerikai Egyesült Államokban letelepedett Szilárd Leó, amint tudomást szerzett erről a felfedezésről máris továbbgondolta a jelenséget és arra a felismerésre jutott, hogy a német fizikusok közreműködésével a hitleri Németország belátható időn belül képes lesz egy iszonyatos robbanóerejű bombát elkészíteni, amely segítségével a nácik leigázhatják a szabad világot.

Ebben az időben – az 1930-as évek második felében – már sok, a zsidóüldözés miatt Európából elmenekült kiváló fizikus dolgozott az USA-ban, köztük olyan hírességek is, mint Albert Einstein (1879–1955), ezért Szilárd Leó fejébe vette, hogy figyelmeztetni kell az amerikai kormányt és mindenekelőtt Roosevelt elnököt a leselkedő veszélyre. Miután személyesen is jól ismerte Einsteint, Wigner Jenő (1902–1995) – később Nobel-díjjal kitüntetett – magyar emigráns fizikussal 1939 júliusában felkeresték a Long Islanden nyaraló világhírű tudóst.

(L-R) Albert Einstein and Leo Szilard reenacting the signing of their letter to President Roosevelt warning him that Germany may be building an atomic bomb. (Photo by March Of Time/March Of Time/Time Life Pictures/Getty Images)
Albert Einstein és Szilárd Leó. Kép: n-atlantis.com

Szinte komédiába illő az a történet, ahogy nagy nehezen megtalálták a relativitáselmélet megalkotóját: egy hétéves fiúcska mutatta meg nekik az utat. Einsteint eredetileg azért keresték fel, mert jó kapcsolatokat ápolt a belga királyi családdal és úgy gondolták, hogy az ő közreműködésével elérhetik, hogy a belgák ne adjanak el a németeknek uránt, amelyet Belga-Kongóban nagy mennyiségben kitermeltek.

A híres egyenlet

 

A találkozó során előbb elmagyarázták Einsteinnek a dolog lényegét, aki meglepődve ismerte fel, hogy az ő nevezetes egyenlete – E = mc2, ahol E a keletkező energiát, m az energiává átalakuló anyag tömegét, a c pedig a fény sebességét jelenti – alapján számítható ki a felszabaduló energia mennyisége, majd úgy döntöttek, hogy a belga követnek írt levél másolatát eljuttatják az amerikai külügyminisztériumnak is.

A levelet Einstein németül fogalmazta meg, amelyet Szilárd fordított le angolra, de ezt végül mégsem küldték el sehova, mivel Európában a németek egyre erőteljesebben készültek a háborúra, és emiatt sem a belga követ, sem az amerikai külügyminisztérium nem lett volna képes érdemben cselekedni. Ehelyett közvetlenül az amerikai elnöknek kellett eljuttatni egy figyelmeztető levelet, amelyben feltárják a reális veszélyeket.

Teller Ede
Teller Ede

Szilárd egyik ismerőse révén kapcsolatba került egy oroszországi emigráns család sarjával, dr. Alexander Sachs-szal, aki bejáratos volt Roosevelthez és ő vállalta a közvetítő szerepet, amennyiben az elnöknek szánt levelet Albert Einstein írja alá. Ezért Szilárd 1939 augusztusában – miután előzőleg elküldte neki az elnöknek szánt levél vázlatát – ismét felkereste Einsteint, de ezúttal nem Wignerrel ment, aki éppen Kaliforniában tartózkodott, hanem Teller Edével (1908–2003), aki ugyancsak egy magyar emigráns fizikus volt. De ezúttal elsősorban sofőri minőségben volt rá szükség, mivel Szilárd nem tudott autót vezetni.

Végül ők hárman fogalmazták meg azt a két levelet – egy hosszabb, részletesebb leírást tartalmazó és egy rövid, inkább a legfontosabb érveket felsoroló szöveget –, amelyeket Szilárd egy fiatal gépírónőnek, Janet Coatesworth-nek diktált le. Ő eleinte azt hitte, hogy egy őrülttel van dolga, kivált, amikor a levelek aláírójaként Albert Einsteint kellett megneveznie. Csak évekkel később döbbent rá, hogy egy jelentős történelmi eseménynek volt az egyik epizódszereplője.

Einstein levele Roosveltnek
Einstein levele Roosveltnek

Sachs a leveleket, valamint egy Szilárd által írt memorandumot, amelyben felvázolta az atomenergiában rejlő lehetőségeket 1939. augusztus 15-én kapta kézhez és találkozót kért az elnöktől, de szeptember 1-jén a németek megtámadták Lengyelországot és emiatt csak 1939. október 11-én került sor a fontos megbeszélésre. Roosevelt először nem is fogta fel a lényeget, de másnap, amikor ismét találkozott Sachs-szal, már jobban koncentrált és a beszélgetés eredményét egy tömör mondatban így summázta:… folytatás délután.

Lacza Tihamér

A sorozat korábbi cikkei:

1. A magyar régészet megalapozója (200 éve született Rómer Flóris Ferenc) 

2. A magyar egészségügy szürke eminenciása (200 éve született Markusovszky Lajos)

3. A madarak és a síelés szerelmese (150 éve született Chernel István)

4. Egy mérnök főpap: Barangolások a magyar tudomány múltjában – 4. rész

Ne maradj le semmilyen újdonságról – kövess minket FacebookonTwitteren, és Tumblren is! Ha pedig kíváncsi vagy a szerkesztőségi kulisszatitkokra, látogasd meg Instagram oldalunkat.

Megosztás:

Tetszett önnek ez a cikk?

Kattintson az alábbi gombra vagy a kommentek között bővebben is kifejtheti véleményét.

Ön lehet az első aki a tetszik gombra kattint!

Kommentek

Kövessen minket