Nýi tíminn - 16.04.1946, Page 7

Þriðjudagur 16. marz 1946-
MMIIMIX IjlN
7
KJARNORKAN
Ekki man ég eftir að neitt
dagblaðanna minntist á þessa
fregn, en 'hún hefði þó átt
skilið mikla athygli, því
þarna var stigið stórt spor i
áttina til þess að beizla atóm-
orkuna, eins og nú er komið
á daginn. En fáum, jafnvei
ekki atómfræðingunum sjálf-
'Um mun hafa dottið í hug
þá, að svona skammt mundi
líða þangað til orka atóm-
anna yrði leyst úr læðingi.
Saga málsins var í fáum
dráttum þannig: í janúar
1939 uppgötvuðu Þjóðverjarn
ir O. Hahn og F. Strassmann
að ef nevtrónum* var skotið
á úraníum breytist nokkur
hluti þess í baríum. — Þetta
gaf tveim landflótta vísinda-
mönnum frá Þýzkalandi,
þeim O. R. Friscih og L. Meit-
ner, þá starfsmönnum hjá
Bohr í Kaupmannahöfn, þá
hugmynd að hægt mundi
vera að kljúfa úraníumatóm-
ið í tvo nokkurn veginn
jafna parta með nevtrónu-
skothríð-
Niels Bohr var um þetta
leyti á förum til Bandaríkj-
anna, til að dvelja nokkra
mánuði við Princeton háskól
ann og jafnframt að sitja
þing eðlisfræðinga í Was-
hington D. C. Ekki sízt lék
honum þó hugur á að ræða
ýms fræðileg vandamál við
Einstein, eðlisfræðinginn
mikla, sem hafði orðið að
flýja ættland sitt og gerzt
Bandaríkjaþegn eins og kunn
ugt er. Bohr sá strax að hér
var um mikilsverða hugmynd
að ræða og fól þessum starfs-
mönnum sínum að gera til-
raunir til að skera úr hvort
hugmyndin reyndist rétt eða
ekki, og fylgdist hann stöð-
ugt með tilraunum þeirra
heima í Kaupmannahöfn
meðan hann dvaldist vestra.
Einnig vor.u um sama leyti
fyrir frumkvæði Bohrs, gerð-
ar sams konar tilraunir við
fjóra háskóla í Bandaríkjun-
um.
Þá vísindamenn sem hæst
bar í atómrannsóknunum um
þessar mundir má telja Niels
Bohr í Kaupmannahöfn, Ir-
ene Curíe og F. Jolist í Frakk
landi, E. Fermi og Lawr-
ence í Bandaríkjunum, J.
Chadwick og Rutherförd í
Englandi,- en Rutherford var
lærifaðir Bohrs og ásamt hon
um upphafsmaður atómfræð-
innar.
Frásögn útvarpsfyrirlesar-
ans í Kaupmannahöfn var
eitthvað á þessa leið: Tekist
hafði að sprengja úraníum-
atómið, sem er þyngsta atóm
sem. fyrir kemur í náttúr-
unni, í tvennt þannig, að tvö
ný frumefni myndast úr brot
unum, nefnilega málmurinn
ibaríum og lofttegundin kryp-
ton. Bæði þessi frumefni
voru áður kunn.
Þetta var sem sé í fyrsta
sinn sem raunveruleg atóm-
sprenging hafði átt sér stað.
Áður hafði að vísu tekizt að
kljúfa smábrot út úr atóm-
unum með því að skjóta á
þau ýmsúm hraðfara efnis-
ögnum. Þannig hafði t- d.
Rutherford tekizt að breyta
nokkrum köfnunarefnisatóm-
um í súrefni fyrir tuttugu ár-
um.
Sum efni í náttúrunni, t. d.
radíum breyta ser raunar
þannig sjálfkrafa. Þau kall-
ast radíóaktíf eða geislavirk
efni.
V ið klofnun úraníums
myndast orka sem nemur
200 milljónum elektrónvolta*
fyrir hvert atóm sem klofn-
ar.
Strax hlýtur manni að
detta í hug, hvort ekki sé
mögulegt að hagnýta þessa
orku til praktískra hluta.
Allar breytingar sem
Eftir
Óskar B. Bjarnason
heppnast /íafði að framkalla
í atómkjörnum hingað til
höfðu kostað meiri orku-
eyðslu en fengist hafði í
aðra hönd. Eini möguleik-
inn til þess að vinna orku
með atómsprengingum virtist
vera sá að reyna að framkalla
svonefnda keðjureaksjón, þ.e.
a. s. fá prósessinn til að halda
áfram sjálfkrafa eftir að hann
nefur verið settur af stað
!dkt og eldsneyti heldur á-
fram að brenna eftir að einu
sinni hefur verið kveikt í
bví. Laka’ væri nauðsynlegt
að geta haft fullt vald á efna
breytingunni, þannig að hægt
væri að stöðva hana h-venær
sem væri líkt og maður slekk
ur eld.
Til þess að fá atómsprengju
til að verká, þyrfti auk þess
að fá sprenginguna til að
gerast snöggt, mikill fjöldi
atóma þýrft’i að ’sp’riríga sam-
tímis.
Það er eitt sem ie'ðir af
'fstæðiskenríingu Einsteins
rð efnið getur breytzt í orku
og orká í éfríi'. Einsteirí sagði
betta fyrir strax árið 1905 en
ekki varð það sannað með
tilraunum fyrr erí 1932. Þar
með var kollvarpáð tveim lög
málum, sern talin voru úndir
ríöðuatriði efnáfræði og éðlis-
fræði, nefríilega að massi
þess efnis, sem til væri í
heiminum væri óbreytanleg-
ur og ennfremur að orka
gæti hvorki eyðst né skapast,
heldur aðeins breytt um
form. Hið fyrra er lögmálið
um óbreytanleik massans,
hið síðara lögm. um óbreyt-
anleik orkunnar, sem líka er
kallað 1. höfuðsetning varma
fræðinnar. — Bæði þessi lög-
mál eru að vísu ennþá góð og
gild í öllum venjulegum pró-
sessum sem fyrir koma hér á
jörðinni nema í atómspreng-
ingum. Hið nýja lögmál Ein-
steins er þá öllu fremur út-
víkkun þessara tveggja lög-
mála, þannig, að í stað þeirra
kemur eitt lögmál sem segir
að summan af efni og orku
í heiminum sé óbreytanleg.
Einstein setti fram jöfnur
sem sýna eftir hvaða hlutfalli
efnið breytist í orku. Þær
eru þessar:
E
mc2.
. * Nevtrónur eru efniseindir,
sem hafa hérumbil sama massa
og vatnsefniskjaminn, sem liká
kallast . próténa,- eii enga raf-
hleðslu.
* Þessi orkueining er tíðast
notuð : atónifræðinru. 1 elektróii
volt er skilgreint ’sem ‘sú hreyfi-
orka, ‘ 'sém • einhver efniseind
hlaðin jafn • miklu r.afmagni og
elektrónan fser með þvi að fallu
gegnum .spenntzmismuniftn 1 volt.
200 milljón elektrónvolt jafn^
gilda. hérumbii 8 tf.iiijónustu úr
gramkaloríú.
Iiér þýðir E orkuna í ein-
ingum sem kallast erg, m.,
massann í grömmum og c
ljóshraðann í sentimetrum á
sekúndu.
Samkvæmt þessum jöfnum
þarf aðeins örlítið efni til að
framleiða geypimikið orku-
magn, ef hægt er að fá breyt
inguna til að gerast á annað
borð- Það má því segja að
efnið sé í rauninni saman-
þjöppuð orka. Ef við reikn-
um út bve mikil orka fæst
ef 1 g efnis (sama hvaða
efni er) breytist í orku, fáum
við út töl. 9.10 í 20. v. erg, en
það er sama sem 2.15 í 10. v.
kílókalóríur eða 25 milljónir
kílówattstunda. Þessi orka
mundi nægja til að bræða
270.000 tonn af ís. Berum
þessa orku saman við þá
orku sem kemur fram við
venjulegar efnahreytingar
eins og t. d. þegar kol
brenna. Með því að brenna
1. kg. af sæmilega góðum kol
um fæst ekki meira en svo
sem 7300 kílókaloríur eða 8,5
kílówattstundir reiknað í
raforku.
Við bruna og aðrar algeng-
ar efnabreytingar verður að-
eins smávægileg röskun á
byggingu efnisins, röskun
sem aðeins tekur til yt.ri
elektróoianna. Þegar varmi
kemur fram samfara þessum
efnabreytingum ætti sam-
kvæmt Einstein, tilsvarandi
magn efnis að eyðast. Menn
álíta nú að það gerist en
um svo lítið ’efnismagn er að
ræða að það ér langt frá mæl
árílegt á'nákvæmustu vogum
Við spferígingar’ í kjarnan-
um er um'miklu' róttækari
breytingar að ráéða, en þó er
þáð ekki neiría lítiTl hluti efn-"
isíns sém' breytist ’ í orku’ á
þennan hátt.
Atómkjarnar frúrríefnarína
erú misjáfnlég'a stöðúgif eða
misjafnlega fast bundnir.
Óskar B. Bjarnason.
Massi hvers atóms er minni
en samanlagður massi prót-
óna þeirra og nevtróna óbund
inna sem fara til að mynda
kjarnann og þessi mismunur
er jafn þeirri orku sem
myndast hefur við að byggja
atómkjarnann upp úr frum-
pörtum sínum. — Þessi mis-
munur, reiknaður á massa-
einingu, er mestur fyrir með-
alþung atóm, þ. e. frumefni
um miðbik períódisku töfl-
unnar* með massatölu frá
40 til 100, en það þýðir að
kjarnar þessara atóma eru
stöðugastir eða fastast bundn
ir, eða innihalda tiltölulcgrx
minnsta orku. Þess vegna- er
mögulegt að vinna orku með
því að sprengja þung atóm
eins og t. d. úraníum, þannig,
að meðalþung atóm eins og
baríum og krypton myndast.
Það er einnig fræðilegur
möguleiki á því að vinna
orku með því að byggja atóm
kjarna upp úr frumpörtum
hans, prótónum og nev ’ tón-
um. Með því að framleiða 4
grömm af helíum úr óhundn-
um protónum og nevotrónum
mundi fást orka sem næmi
650 milljónum kílókalóría
eða 750 " þúsund kílówatt-
stundum af raforku, en við
þennan prósess mundi massi
sem svarar 3/100 úr grammi,
breytast í orku.
Það er nú álitið að efna-
breytingar af þessu tagi muni
vera undirrót að orku sólar-
innar og annara sjálflýsandi
stjarna. — í atómsprengju
þeirri, sem Amerlkumenn
hafa framleitt, breytist ekki
nema 1/1000 af massa þeirra
úraníum eða plútóníum at-
óma sem klofna í orku og
samt er sundrun einnar slíkr
ar sprengju eitthvert hið ægi
lepasta náttúrufyrirbæri sem
við enn höfum komizt í kynni
við og gert er af mannavöld-
um.
Það er fróðlegt að lesa lýs-
ingu sjónarvotta að spreng-
ingu fyrstu atómsprengjunn-
ar í eyðimörkinni í New
Mexico-ríki í Bandaríkjun-
* Frumefunum er skipað niður
í töflu eftir hækkarrdi atómnúm-
eri, þ. e. eftir fjölda elektróna
sen. ganga i kfing úm kjarnann
Skiþting þessi verður um leið, i
aðalatríðúm, éftif vaxandi- mássa
tolu eða atómþunga -Jafnframt
þe§su skiptast frumefnin á eðliíeg
an hátt í 8 hópa, þnnnig' að .inn-
an hvers hóps eru frumeiin rriet’
skyida eiginleiká
um 16. júlí. Tilraunin fór
fram snemrna morguns, rétt
áður en byrjaði að birta. —
Einn af vísindamönnum
þeim sem viðstaddir voru,
lýsir atburðinum á þessa
leið:
„— Við stóðum á þrösk-
uldi hins óþekkta. Enginn
okkar gat gert sér í hugar-
lund hver mundi verða árang
urinn af firnm ára erfiði tug-
þúsunda manna. Dr. Oppen-
heimer frá Californíu-háskól
anum stjórnaði tilrauninni.
Á honum hvíldi mikil á-
byrgð. Það var auðséð að
taugar hans voru þandar til
hins ítrasta. Það var varla að
hann drægi andann. Síðustu
sekúndurnar áður en spreng-
ingin skyldi verða studdi
hann sig við staur og starði
beint framundan sér. Loks
var merkið gefið. — Furðu-
lega björtu leiftri brá fyrir,
sem lýsti upp allt umhverf-
ið- Fjallgarðurinn í 5 km.
fjarlægð var upplýstur sem
um bjartan dag. Og svo
heyrðist sprengingin eins og
djúpt ógnþrungið öskur. —
Þykkt reykský myndaðist
sem sogaðist upp á við með
ógurlegu afli. — Það slakn-
aði á hinum hertu dráttum í
andliti Dr. Oppenheimers. —
Öllum létti sýnilega. Allir
viðstaddir skyldu að þeir
höfðu verið vitni að fæðingu
nýrrar aldar — kjarnorku-
aldar.“
Þrem vikum síðar, 5. og 9.
ágúst féllu sprengjurnar á
Hiroshima og Nagasaki. Á-
hrifin voru ægileg, eins og
öllum er kunnugt úr frétt-
um. Meir en hundrað þúsund
manns létu lífið og borgirnar
að mestu leyti í rústum.
Við skulum vona að þessar
fyrstu atómsprengjur, sem
beitt var í hernaði, verði líka
þær síðustu, eo það er sama
sem að segja að ekki verði
framar heimsstríð, því ekki
er að efa að ný heimsstryjöld
yrði kjarnorkustyrjöld.
Nú er það verkefni vísind-
anna að leysa hið nýja
vandamál, hvernig kjarnork-
an verði hagnýtt til friðsam-
iegra hluta og þá verður upp-
haf kjarnorkualdar vafalaust
mannkynsins og uppgötvun
eldsins eða upphaf járnaldar.
Oskar B. Bjarnason.
Kolaútflutningur
Póllands eykst ört
Kolaútflutringur Pólknls
vex ört, og má taka til dæmis
að í desember 1945 fluttu Pó!
verjar tii SvjIþjóða:• 30 þúsur.d
ton, en í marz var útflutnin:;- 1
urinn 154 þúsund tonn, haf 1
meir cn fimmfaldast.
Eins og kunnugt er "efu :
pólsku kolin mjög góð og ér
full ástæða fyrir íslenzka kola
innflytjendur að athuga mögu
leika á kolakaupum þaðan,
ekki sízt þar sera slík kaup
. ’auðveldað söíu íslenzkra
nfnvXo fil Pnllcnirici