První test jaderné bomby. Fyzikové se sekyrami, ničitelé světů a bomba, která mohla zažehnout atmosféru
Šestnáctého června 1945 byla v Novém Mexiku v rámci testu Trinity odpálena první jaderná bomba. Testu předcházela řada událostí, které byly často stejně dramatické jako samotný test.
Pokračování 2 / 7
Němcům zabránila ve vývoji atomové bomby sabotáž jako z bondovky
Spojené státy nebyly jedinou z válčících mocností, která se snažila vyvinout jadernou zbraň. Konkurenční projekty probíhaly v Sovětském svazu, v Japonsku a na začátku války měl nejlepší výchozí pozici německý vývojový tým vedený Wernerem Heisenbergem. Na německých univerzitách probíhal špičkový jaderný výzkum, země měla k dispozici zásoby uranu a v okupovaném Norsku ovládala elektrárnu produkující těžkou vodu používanou v reaktorech.
Aby Spojenci německý jaderný program zbrzdili, rozhodli se jak elektrárnu, tak existující zásoby těžké vody zničit sabotážním útokem. Šestičlenný elitní tým vedený Joachimem Rønnebergem odstartoval 16. února 1943 z Londýna. Výsadkáři seskočili na horskou planinu Hardangervidda, kde se setkali se čtyřčlennou předsunutou skupinou. Ta zde ve výšce 1200 metrů nad mořem přežívala už celé čtyři měsíce, přesouvala se na lyžích a živila se lovem sobů. Celý tým se po čtyřech dnech příprav přesunul k elektrárně Vemork ukryté ve skalní průrvě a přístupné pouze po úzkém mostu. Aby se vyhnuli prozrazení, museli výsadkáři slanit dvousetmetrovou stěnu kaňonu a na druhé straně opět vyšplhat nahoru. Kabelovou šachtou se dostali dovnitř elektrárny, zneškodnili stráže a náložemi výrobnu těžké vody zničili.
Část týmu vedená Knutem Haukelidem zůstala v Norsku jako součást místního odbojového hnutí. Zhruba o rok později dostal Haukelid zprávu, že se Němci chystají převézt zbývající zásoby těžké vody do Německa. Přesunul se proto do přístavu ve městě Mael, odkud měl být náklad převezen lodí přes jezero Tinn a naložen na železnici. S pomocí dvou dalších partyzánů se v přestrojení v noci dostal do podpalubí lodi, kde nastražil 8,5 kg plastické trhaviny opatřené časovačem. Nálož vybuchla v noci na 20. února 1944 krátce po vyplutí a náklad těžké vody poslala ke dnu jednoho z nejhlubších evropských jezer.
Pokračování 3 / 7
První řetězová reakce proběhla na raketbalovém kurtu
Test Trinity je často zmiňován jako první okamžik, kdy člověk rozbil atom. Ve skutečnosti ten okamžik nastal o více než tři roky dříve na raketbalovém kurtu ukrytém pod hledištěm fotbalového stadionu Chicagské univerzity. Řetězová reakce zde proběhla v prvním jaderném reaktoru jménem Pile 1.
Měl tvar kvádru o rozměrech zhruba 6 x 7 m a byl sestaven ze 400 tun grafitových cihel, ve kterých byly zapuštěny kapsle obohaceného uranu. Pod vedením italského fyzika Enrica Fermiho ho zde ručně vyskládali fotbalisté univerzitního týmu. Neměli tušení, že holýma rukama staví jaderný reaktor a že spuštění řetězové reakce blokují pouze kadmiové tyče vsunuté v otvorech mezi cihlami. Vysouváním kontrolních tyčí po dokončení stavby tým fyziků řetězovou reakci spouštěl a řídil její průběh. Instrukce dával obsluze Fermi, který průběh reakce sledoval na soustavě přístrojů a její další vývoj vypočítával na svém logaritmickém pravítku.
Jeho výpočty se ukázaly jako spolehlivé. Přesně podle Fermiho předpovědi začal 2. prosince 1942 v 15:36 tok neutronů exponenciálně růst a reaktor vydávat teplo. Z dnešního pohledu je experiment trochu děsivý. Reaktor nebyl opatřen chlazením ani štítem proti radiaci. Jako hlavní pojistka stál na podlaze kurtu jeden z experimentátorů, který měl v případě nebezpečí do reaktoru ručně zasunout kontrolní tyč a reakci přerušit. Nad soustavou pak visela další bezpečnostní tyč na provaze, který uvolňoval automatický mechanismus napojený na čidlo radioaktivity. Pokud by i to selhalo, fyzik Norman Hilberry byl připraven provaz přetnout sekerou. Na jeho počest je dodnes nouzový vypínač jaderných reaktorů označovaný zkratkou SCRAM – Safety Control Rod Axe Man (muž se sekerou u bezpečnostní kontrolní tyče).
Pokračování 4 / 7
Los Alamos bylo dobrovolným vězením
Na vývoji jaderné bomby se podílela řada týmů v USA a Velké Británii. Centrum výzkumu a vývoje však bylo situováno na základně Los Alamos v Novém Mexiku. Původní malou osadu převzala v roce 1943 pod správu americká armáda, která zde vybudovala město pro více než 8000 obyvatel. Základna podléhala přísnému utajení a každý příchozí se stal dobrovolným vězněm. Po obvodě stál třímetrový plot z ostnatého drátu hlídaný ozbrojenou stráží a na každé opuštění základny muselo být vystaveno speciální povolení.
I uvnitř byly jednotlivé části přístupné pouze vybraným pracovníkům, aby se zabránilo unikání informací. Podle svědectví obyvatel ale žádné opatření nebylo dost přísné. Fyzik Richard Feynman ve svých pamětech píše, že společně s kolegy objevil v jedné části plotu otvor. Jelikož miloval kanadské žerty, vracel se ze svých cest mimo základnu zásadně dírou v plotě, a uváděl tak strážné v zoufalství.
Feynman nebyl jediný, kdo se na základně chtěl bavit. Fyzici, matematici, chemici, inženýři i technici zde žili s celými rodinami a museli nějak vyplnit čas mimo práci. Největší světové vědecké kapacity v Los Alamos pořádaly večírky, taneční zábavy a muzikálová představení a hodně se zde také sportovalo. V roce 1944 zde dokonce založili lyžařský klub. Sjezdovku efektivně zbavil stromů demoliční expert pomocí plastické trhaviny určené pro výzkum detonací ve spouštěcím mechanismu jaderné bomby. Mezi členy klubu patřil Robert Oppenheimer, Enrico Fermi, Hans Bethe, ale i Klaus Fuchs, německý fyzik, který byl později odhalen jako ruský špión.
Pokračování 5 / 7
Bomby byly vyrobeny dvě. Testovala se ale jen jedna
Projekt Manhattan byl korunován výrobou dvou bomb. Při pokusu Trinity byla ale otestována pouze plutoniová, který byla později svržena na Nagasaki. Bomba uranová, která byla do letadla Enola Gay naložena jako Little Boy, nikdy testována nebyla. Na rozdíl od plutoniového Fat Mana, kde reakci spouštěla složitá soustava výbušných náloží, vycházel Little Boy z jednoduchého principu a tým fyziků si byl jist, že bude fungovat.
Jaderná nálož z obohaceného uranu byla uvnitř bomby rozdělena na dvě části, každá z nich měla podkritickou hmotnost. Při dosažení stanovené výšky nad zemí aktivoval mechanismus bomby roznětku, která vypálila jednu z částí jako náboj v dělové hlavni a vstřelila ji dovnitř části druhé. Spojením obou částí nálože bylo dosaženo kritické hmotnosti a nastala neřízená jaderná reakce. Bomba byla sice jednoduchá, ale v porovnání s plutoniovou byla daleko méně účinná. Uranová nálož vážila celkem 64 kg, řetězová reakce ale proběhla jen v asi 1 kg a veškerá energie se uvolnila jen z 0,6 g uranu. Přesto dokázala zničit velkou část města a zabít 140 000 lidí.
Pokračování 6 / 7
Fyzikové si nebyli jisti, jestli bomba při výbuchu nezapálí atmosféru
Tým projektu Manhattan věděl, jakým způsobem jaderný výbuch vyvolat. Nikdo si ale nebyl jist silou výbuchu a následky. Už na samém začátku vývoje vyslovil fyzik Edward Teller obavu, jestli výbuch nezažehne řetězovou reakci v zemské atmosféře. Společně s Robertem Oppenheimerem (který se měl zakrátko stát šéfem projektu) probírali scénář, kdy v atmosféře proběhla fúze dusíkových jader, ze které by vzešel kyslík, uhlík a uvolnilo se velké množství energie.
Oppenheimer obavu přednesl vedoucímu chicagské laboratoře Arthuru Comptonovi, který provedl patřičné výpočty a uklidnil ho, že reakce je velmi nepravděpodobná. Ještě v Los Alamos ale scénář znovu prověřoval zvláštní tým vědců vedený specialistou na elektroslabé interakce Emilem Konopinskim. I on možnost zažehnutí atmosféry vyloučil. Těsně před testem Trinity ale začal napjatě vyčkávající kolegy obcházet Enrico Fermi a sbírat sázky, jestli se všichni odborníci přece jen nespletli a jestli za několik okamžiků výbuch nepromění svět v ohnivou kouli.
Pokračování 7 / 7
Proč Oppenheimer citoval Bhagavadgítu?
Když vedoucí projektu Manhattan Robert Oppenheimer uviděl na vlastní oči výsledek své práce, proběhl mu hlavou verš z hinduistického svatého textu Bhagavadgíta. Oppenheimer byl sice židovského původu, indická filozofie a náboženství ho ale fascinovaly. Aby svaté hinduistické texty dokázal pochopit, naučil se dokonce sanskrt, aby je mohl číst v původním jazyce.
Pro práci na projektu Manhattan bylo téma Bhagavadgíty obzvlášť symbolické. Báseň zachycuje dialog mezi princem Arjunou a jeho vozatajem Krišnou, který je vtělením boha Višnu. Během velké bitvy se princ zdráhá vytáhnout proti armádě, ve které bojuje mnoho jeho příbuzných. Krišna mu ale připomíná, že válečník je veden vyšším posláním a musí ho naplnit bez ohledu na osobní zájmy a pochybnosti. Přes veškerou duchovní útěchu si Oppenheimer po prvním jaderném výbuchu připomenul verš, kde Krišna praví: „Stal jsem se Smrtí. Ničitelem světů.“
