Morgunblaðið - 04.01.1968, Side 10

10
MORGUNBLAÐIÐ, FIMMTUDAGUR 4. JANUAR 190»
FVRSTI KJARNAOFN HEIMSINS
25 ár frá smíði fyrsta kjarnakljúfsins
EFTIR BENT HENIUS
— ÍTALSKI sæfarinn er kom-
inn í nýja heiminn.
Með þessum dulmálsorðum
hófst símtal bandaríska eðlis-
fræðingsins Arthur Compton í
Chicago, 2. desember 1942, við
Starfsbró'ður hans, prófessor Ja-
mes B. Conant við Harvard-há-
skóla. En þau þýddu, að kjarna-
eðlisfræðingurinn Enrico Fermi
hefði sett fyrsta kjarnaklofann af
stað.
— Hver voru viðbrögð þeirra
innfæddu? spurði Conant.
— Þeir voru mjög velviljaðir,
svaraði Compton.
Laugardaginn 2. desember s.l.
voru 25 ár liðin síðan atómöld-
in hófst í rannsóknarstofu í Chi-
cago, í kjallara undir áhorfenda-
pöllum íþróttaleikvangs háskól-
ans. Nú hefur rannsóknarstofan
verið lögð niður á þessum sta'ð
og er þar bókasafn.
Uppgötvunin.
Grundvöllur notkunar orku
hins örsmáa atóms (10 milljónir
þeirra komast fyrir hlið við hlið
á einum millimetra) skapaðist
í desember 1938, þegar tveimur
þýzkum vísindamönnum, Otto
Hahn og Fritz Strassman, tókst
að kljúfa úraniumatómið. Sjálf-
tim var þeim ekki ljóst hvað
þeir höfðu gert. Þeir voru sömu
skoðunar og Demokrit, sem áleit,
að ekki væri unnt að kljúfa
atómkjarnann.
Það var Lise Meitner, sem
starfaði þá vi'ð Niels Bohr stofn-
unina í Kaupmannahöfn, er sá,
í umræðum við frænda sinn O.
R. Frisch, að atómið hafi verið
klofið. Niels Bohr gerði umheim-
inum þetta kunnugt á eðlisfræði-
ingaráðstefnu í Bandaríkjunum
26. janúar 1939, og hann bætti
við, að Frisch hefði tekizt að
færa sönnur fyrir uppgötvun
Hahn og Strassman vi'ð tilraunir
í Kaupmannahöfn.
Niels Bohr og öðrum eðlis-
fræðingum bauð þó ekki í grun,

áætlunarinnar, en þegar fyrsta
sprengjan sprakk 16. júlí 1945 í
eyðimörkinni í New Mexíco,
hafði gerð hennar kostað 2 millj-
arði dala.
Úranium.
Meginvandamálið í fyrstu var
að útvega úraníum. í Bandaríkj-
unum voru fáar úraníumnámur,
en forsjáll belgískur kaupsýslu-
maður sendi árið 1940 1100 tonn
af úraníum til New York frá
hinum auðugu námum í Kongó,
og nú lá þessi farmur í skips-
lest og beið þess eins að verða
fullunninn. Úr hverju tonni var
aðeins unnt að vinna 100 grömm
af úraníum — 235, en það er not-
a’ð sem tundur í kjarnorku-
sprengjur.
Prófessor Vannevar Bush var
formaður bandarísku „Úraníum-
nefndarinnar", sem á dulmáli
nefndist Section S-l. Störfum
nefndarinnar var skipt í þrjá
meginflokka. Arthur Compton
við Chicago-háskóla átti að reyna
að smíða klofa, er framleitt gæti
kjarnorku. Harold Urey, sá er
uppgötvaði þunga vatnið, skyldi
við Columbía-háskólann í New
York kanna hvernig unnt væri
að hafa hemil á keðjuverkunum
og E. O. Lawrence við Kaliforníu
háskólann í Berkeley, átti að
annast frekari vinnslu úraníum-
235.
í ágúst 1942 var hernum falið
að vinna að kjarnorkusprengj-
unni, verkfræðingadeild hans
lagði til menn í vinnuflokkinn,
sem nefndur var „Manhattan
District of Army Engineers", í
þeirri von að unnt væri að villa
um fyrir andstæðingunum. Mán-
uði síðar var L. R. Groves, hers-
höfðingi, gerður að forystumanni
Manhattan-áætlunarinnar.
Áður en unnt yrði að setja
saman sprengju, varð að byggja
kjarnaofn. Þeir, sem að rann-
sóknunum unnu, höfðu að vísu
láti'ð í ljósi, að til keðjuverkana
kynni að leiða, en vandamálin
voru mörg: Var unnt að fram-
að innan tiltölulega fárra ára
yrði farið að nota kjarnorkuna
til hernaðarlegra og almennra
þarfa. En þegar um surnarið
1939 bárust upplýsingar um það
til Bandaríkjanna, að Þjóðverj-
ar könnuðu möguleika þess, að
nota kjarnorkuna í sprengju.
Síðar um sumari'ð bárust þær
fréttir, að Þjóðverjar hefðu bann
að sölu á úraníum úr úraníum-
námum í Tékkóslóvakíu. Vegna
þessa rituðu bandarískir vísinda-
menn, með Einstein í broddi fylk
ingar, bréf til Roosevelt, forseta,
þar sem þeir vöktu athygli hans
á þeim möguleika, er vísindin
höfðu skapað til þess að fram-
leiða sprengjur með meiri eyð-
ingarmætti en áður þekktist.
6. desember 1941, eða daginn
fyrir árás Japana á Pearl Har-
bour, ákvað forsetinn áætlun,
sem hafði að markmiði smíði
fyrstu kjarnorkusprengjunnar.
6 milljónum dala var veitt til
kvæma þetta í raun? Var til
nægilegt magn af úraníum? Var
unnt að stjórna breytingunni?
Lyki tilrauninni ef til vill með
því, að rannsóknarstofan spryngi
í loft upp vegna keðjuverkana?
Vísindamenn alls staðar í
Bandaríkjunum unnu með mik-
illi leynd að áætluninni. Þannig
bauð Arthur Compton hinum
frábæru kjarnorkuvísindamönn-
um Enrico Fermi, sem var af
ítölsku bergi brotinn og Leo Szi-
lard, af ungverskum ættum, frá
Columbia-háskólanum, starf við
hina nýju „málmfræði-stofnun"
í Chicago. Eiginkonur þeirra
máttu ekki einu sinni vita, hvað
þeir voru að gera í kjallaranum
undir áhorfendapöllum leikvangs
ins.
Aætlunin.
Þegar kom fram á árið 1942
höfðu Bandaríkjamenn ráð yfir
6 tonnum af úraníum, og gátu nú
framleitt 250 kíló á sólarhring,
ítalski kjarneðlisfræðingurinn Enrico Fermi stjórnaði tilraunun-
um í Chicago. Hann lézt árið 1954.
en kílóið kostaði 40 dali. Tals-
vert hráefni kom frá Kanada.
í hvert sinn sem úraníum-
kjarni klofnar losna úr læðingi
2—3 neutronur og mikill hiti.
Þessar neutronur geta klofið nýja
kjarna, og á þann hátt verður
keðjuverkun. Sé ekki hafður
hemill á neutronunurri mun á
1/1500 úr sekúndu klofna kjarni,
sem skilur eftir sig 500 tóm, en
það merkir, að það verður
sprenging.
í tilraunaklofa verður auðvit-
að að hafa stjórn á breyting-
unni, og til þess að hafa hemil
á neutronunum gátu Bandaríkja-
menn valfð á milli þungs vatns
og grafíts. Talið er, að Fermi
hefði helzt viljað nota þungt
vatn, en það var hvergi að finna
í Bandaríkjunum. Ætti að vinna
það úr venjulegu vatni, sem var
tæknilega hægt, myndi það kosta
700.000 krónur á lítra, þess vegna
varð grafítið fyrir valinu. Hins
vegar kom í ljós að það hamlaði
neutronunum um of, og varð því
að hreinsa þa’ð fyrir notkun.
í kjallara í Chicago vann
Fermi ásamt tveimur vakthópum
að smíði fyrsta kjarnaofn heims-
ins. Þeir lögðu nótt við dag.
Ofninn varð nær sex metra hár
og líktist appelsínu, sem hefur
verið pressuð saman. í honum
voru 57 lög af grafítþynnum
með úraníum hylkjum. Þeim var
staflað hverri ofan á aðra, og
þar sem stafli nefnist „pile“ á
ensku, dró ofninn nafn sitt af því
og var kallaður atomic pile.
Öryggisásar úr kadmium-
málmi áttu að koma í veg fyrir
keðjuverkun, svo að hi'ð dýr-
mæta efni spryngi ekki allt í
loft upp. Þegar ásunum var dýft
niður í ofninn áttu þeir að
draga til sín neutronur, þannig
að ekki klofnuðu fleiri atóm-
kjarnar.
Utan um ofninn var settur tré-
kassi, en gúmmíblaðra utan um
hann, var því auðvelt að sjúga
út loft, ef loftmólekúlin yllu því
að keðjubreytingin gæti ekki átt
sér stað.
Dagurinn.
Það munaði litlu í júlí 1942 að
ke'ðjuklofnun hæfist. En hinn 1.
desember sáu vísindamennirnir,
að klofinn var að því kominn að
leysa kjarnorkuna úr læðingi.
Kl. 16 var síðustu grafítþynn-
unum með úraníum komið fyrir,
og þeir sem voru að vinnu þenn-
an dag voru vissir um, að klofn-
ing úraníumatómanna myndi
hefjast, þegar öryggisásunum
yrði lyft upp. Tilrauninni var þá
frestað til næsta dag, svo að
Fermi og aðrir, sem að tilraun-
inni unnu gætu verið viðstadd-
ir.
Mi'ðvikudaginn 2. desember
kl. 8,30 voru allir í kjallaranum.
Norman Hilberry var reiðubúinn
með öxi á palli fyrir ofan ofn-
inn. Hann átti að höggva á
streng, sem hélt uppi öryggisás,
ef eitthvað færi úrskeiðis. Ásinn
félli þá leiftursnöggt niður í
ofninn og drægi úr keðjuverkun-
um. Auknar öryggisráðstafanir
voru einnig gerðar, þrír sjálf-
boðaliðar stóðu reiðubúnir hver
með eina fötu af kadiumsalt-
upplausn, ef útbúnaðurinn á ör-
yggisásunum skyldi bila.
Þegar allir höfðu fengið síð-
ustu fyrirmæli kl. 9,45, fyrir-
skipaði Fermi, að hinar rafstýrðu
öryggisásar skyldu dregnir upp.
Tækin sýndu að keðjuverkanir
höfðu hafizt, en Fermi var ekki
ánægður, enda þótt tækin tif-
úðu örar og mælarnir stigu
stöðugt, þegar ásarnir lyftust
hærra.
— Ég er svangur, sagði Fermi
klukkan 12. Var þá gert matar-
hlé í tvo tíma.
Stundin.
Klukkcin 14.20 var allt til
reiðu. Öryggisásnum var lyft um
30 cm. Fermi framkvæmdi út-
reikninga á pappírsblað, er hann
hafði kannað tækin. Allir hópuð-
ust í kringum hann. Tif neu-
tronanna var orðið að stöðugu
suði. Klukkan var 15.25. Fermi
hafði verið svipbrigðalaus til
þessa, en nú breiddist bros yfir
andlit hans og hann sagði:
— Klofnunin gengur sjálfkrafa
fyrir sig.
Hvorki var hrópað húrra né
glumdi vi'ð lófatak. Þögull hóp-
urinn virti fyrir sér starfsemi
fyrsta kjarnaofnsins í 28 mínút-
ur. Er Fermi fyrirskipaði að
stöðva klofann með því að fella
öryggisásanna, dró Eugene Wig-
nes frá Ungverjalandi fram
flösku af ítölsku rauðvíni, sem
hann hafði falið allan tímann
fyrir aftan bak.
Fermi tók sjálfur flöskuna upp
og lét sækja nokkur pappaglös.
Ekki var skálað. En þeir hafa
seinna sagt, að þeir hafi staðið
og vonað, að það yrðu Banda-
ríkjamenn, sem eignuðust fyrstu
kjarnorkusprengjuna.
Von þeirra rættist. Fyrsta
sprengjan sprakk 16. júlí 1945 í
eýðimörk New Mexico. 125.000
manns unnu í tvö og hált ár að
gerð hennar í Los Alamos og Oak
Ridge.
Ósigrar.
6. ágúst kl. 8.16 sprakk önnur
kjarnorkusprengjan (hún vó 4
tonn). En það var ekki í eyði-
mörk, heldur yfir byggðu bóli,
stórbæ. 90.000 af 250.000 íbúum
Hiroshima létust en 40.000 særð-
ust. Þremur dögum síðar var
næstu kjarnorkusprengju kastað
yfir Nagasaki. 40.000 af 200.000
íbúum létust og 40.000 særðust.
14. ágúst gafst Japan upp.
Frá þeim tíma hafa kjarnorku-
sprengjur ekki verið notaðar í
stríði. 70 kjarnorkuver hafa hins
vegar tekið við af hinum frum-
stæða klofa á Stagg Field í
Chicago. 40 eru í byggingu og
reiknað er með a’ð árið 1980 verði
15% af raforkuþörf heimsins
svalað af kjarnorku.
Tveir Þjóðverjar sköpuðu
grundvöllinn fyrir notkun kjarn-
orkunnar, en hvers vegna tókst
Þýzkalandi ekki að koma sér
upp kjarnorkusprengju? Nú á
timum er vitað, að Þjóðverjum
hafði tekizt í ársbyrjun 1942 —
á undan Bandaríkjamönnum —
að ná fram neutronkeðjuklofning
í Leipzig. Þýzkum vísindamönn-
um tókst hins vegar ekki að sann
færa Hitler um nauðsyn þess að
styrkja smíði risasprengju — ef
til vill taldi foringinn þess ekki
þörf, þegar hann hafði lagt und-
ir sig hálfa Evrópu. En sfðar fékk
hann um annað að hugsa.
Nær 30 ár eru liðin síðan Hahn
og Stassman klufu fyrsta úraní-
umatómið, án þess að vita hvað
þeir höfðu gert. Þeir sáu ekki, að
í tilraun þeirra var falin lausn-
in á orkuþörf heimsins: Eitt kíló
af úraníum gefur frá sér jafn-
mikinn hita og þrjár milljónir
kílóa af kolum.
Sovézkur háskóla-
kennari flýr
London 2. jan. NTB-AP.
SOVÉZKI háskólakennarinn
Aziz Ulug-Zade kom til London
í morgun frá Nýju Delhi, þar
sem hann hafði gefið sig fram
við sitjórnarvöld og óskað fyrir-
greiðslu til Bretlands. Hann
hefur beðið um hæli í Breitlandi,
seim póiitískur fióttamaður og
verður veitt það.
Ulug-Zade, sem er 28 ára að
aldri, kom til Nýju Delhi, sem
formaður so'Vézkrar æskulýðs-
sendinofndar, skömmu fyrir ára-
mótin. Þar leitaði hann fyrst á
náðir bandaríska sendiráðsins,
en síðan til indversku stjórnar-
innar og bað um hjálp til að
komast til Bretlands. Starfs-
menn sovézka sendiráðsins
reyndu að tala um fyrir honum
og fá hann til að hverfa heim,
en árangurslaust.
Á flugivellinum í Londion tóku
leynilögreglumenn frá Scotland
Yard á mót: Uilug-Zade og
fékkst ekki upplýst, hvert var
farið með hann. Ulug-Zade
kvaðst ætla að stunda rúss-
neskukennslu í Bretlandi.