Sila pod uzdom

Piše: Milan ŽDRALE

PARIZ je bio polazna stanica iz koje je čovek krenuo u nepoznato polje nauke da istražuje jedan novi tako neobičan svet - svet atoma! U burnoj i dugoj istoriji naše planete nijedan pronalazak nije doneo toliko uzbuđenja i nije tako potresao svet kao što je to učinilo radioaktivno zračenje i sve što je usledilo posle njega, a u vezi je sa radioaktivnosti. Anri Bekerel je 1896. svojom rukom otvorio Pandorinu kutiju iz koje će za manje od 50 godina izaći i prva atomska bomba čije će strahote prvi spoznati nedužni građani Hirošime i Nagasakija. Od tada, svet će stalno živeti u strahu od moguće masovne upotrebe atomskog oružja, ali i u nadi da je možda upravo to oružje uspostavilo ravnotežu koja decenijama održava globalni mir.

Albert Ajnštajn je do 1905. bio potpuno anoniman činovnik u Patentnom birou u Bernu. Upravo te 1905. mladi Ajnštajn je potresao svet: u časopisu "Fizikalni anali" objavio je jedan kratak rad koji će postati poznat kao - Specijalna teorija relativiteta. Od tada će svetska nauka biti okrenuta naglavačke. Ajnštajn je trasirao novi put kojim će, u početku, krenuti samo poneki od mladih naučnika. Otpori će biti veliki, uostalom, nešto slično su svojevremeno doživljavali Arhimed, Kopernik, Njutn, a samo koju godinu pre Ajnštajn i Maks Plank kada je postavio teoriju kvanta.

O AJNŠTAJNOVOJ specijalnoj (kasnije je postavio i opštu teoriju) teoriji relativiteta ovde nećemo opširnije elaborirati. Podsetićemo samo na jednu tako jednostavnu, a tako značajnu formulu, najznačajniju i najspektakularniju u istoriji nauke, formulu koju u prvi mah niko nije ni razumeo, niti ozbiljno shvatao, a upravo će nam ta formula približiti prizore Hirošime na samo 40 godina vremenskog intervala, u kojem će biti učinjena epohalna naučna otkrića koja će i praktično dovesti do izrade atomske bombe.

E = m.c2

(E - energija, m - masa, c - brzina svetlosti)

Ajnštanova formula kaže da između mase i energije postoji ekvivalentan odnos. Jednostavnom matematičkom operacijom može se izračunati da 1 kg mase (supstance) sadrži 25 milijardi kilovat-časova energije! To je nepobitna činjenica koja je eksperimentalno potvrđena. Koliko su to velike energije najbolje ćemo ilustrovati činjenicom da se prilikom eksplozije atomske bombe u fisionom procesu iz kilograma eksploziva oslobodi energija jednaka sagorevanju 3.000.000 kg uglja. Ta energija uranijuma ili plutonijuma je tek 0,1 posto oslobođene energije prema Ajnštajnovoj formuli. Prilikom eksplozije hidrogenske bombe u procesu nuklearne fuzije, iz 1 kg eksploziva oslobodi se oko 1 odsto energije po Ajnštajnovoj formuli, a to bi bilo jednako sagorevanju 30.000.000 kg uglja. Samo u procesu anihilacije čestica i antičestica, oslobađa se sva energija sadržana u masi. Tada bi se, prema Ajnštajnovoj formuli, iz 1 kg supstance dobilo 25 milijardi kilovat-časova energije. Takav proces za sada čovek ne može da ostvari.

Sledeći najvažniji događaji na putu ka izradi atomske bombe bili su otkriće neutrona (Čedvig 1932), otkriće nuklearne fisije (Oto Han 1938), lančane reakcije (Nils Bor je teorijski predvideo 1939), puštanje u rad prvog nuklearnog reaktora (Enriko Fermi 1942) i, naravno, saglasnost da se krene u njenu izradu, koju je 1939. dao američki predsednik Franklin Ruzvelt.

OTKRIĆE nuklearne fisije smatra se jednim od najznačajnijih i istoriji nauke. To otkriće je bilo izvanredno uzbudljivo i za fisiju je zaslužno bar desetak naučnika, među kojima je i naš Pavle Savić koji je trideestih godina 20. veka bio asistent čuvenoj Ireni Žolio (kćerki Marije Kiri) u Radijum-institutu u Parizu. Enriko Fermi je bio jedan od najvećih genija 20. veka. Italijanski Jevrejin koji je početkom tridesetih godina 20. veka emigrirao u Ameriku jer nije želeo da služi Musoliniju. Taj čovek se zabavljao dok je ostvarivao velika naučna dela. On je prvi još 1935. otkrio nuklearnu fisiju, ali se tom otkriću nije do kraja predao i preko njega je "prešao" kao da se ništa nije dogodilo. Tek je kasnije shvatio kakav je "poklon" dao Otu Hanu, nemačkom fizikohemičaru koji se proslavio otkrićem fisije. (Bez nuklearne fisije nema atomske bombe.)

Irena Žolio je dobila Nobelovu nagradu za otkriće veštačke radioaktivnosti, ali je u rukama imala još dva otkrića koja bi joj donela još dva "Nobela". Ona je 1932. godine sa svojim suprugom Frederikom stajala pred ciljem, pred vratima velikog otkrića, ali im sudbina nije namenila - neutron! Priča o otkriću nove, tako važne čestice gotovo u potpunosti podseća na dramu koja je prethodila otkriću nuklearne fisije; u obe drame jedna od tragičnih junakinja bila je Irena Žolio. Ona će šest godina kasnije u jednoj ruci imati nuklearnu fisiju, ali ni nju kao ni neutron neće "dešifrovati". Da je to uradila, njena naučna slava premašila bi i slavu njene majke, legendarne Marije Kiri, koja je idući tragom Bekerelovog dela svetsku nauku zadužila sa dve Nobelove nagrade.

Marijina ljubimica, kćerka Irena, imala je tada samo 34 godine i stajala je pred Olimpom, ali ga nije dotakla jer joj zvede tog januara 1932. godine nisu bile naklonjene. Tačno dve godine kasnije, u januaru 1934, Irena i Frederik su otkrili veštačku radioaktivnost za šta su dobili Nobelovu nagradu. I ovo otkriće se uklapa u mozaik velikih naučnih dela od Bekerala 1896. do Openhajmera (1945), oca prve atomske bombe.

Kada je Enriko Fermi 1935. godine napustio eksperimentisanje sa nuklearnim transmutacijama i vratio se teorijskoj fizici, na velikom zadatku u traganju za nuklearnom fisijom utrkivali su se naučni centri u Parizu i Dahlemu kod Berlina. Naravno, u oba centra su vršeni grozničavi eksperimenti, ali još niko pojma nije imao o nuklearnoj fisiji koja će "doći" na kraju te drame.


RADIONICA KIRI

NOVI veliki impuls na polju istraživanja atoma godine 1938. ponovo stiže iz Pariza, iz "radionice" Irene Žolio, kojoj tada u radu pomaže mladi naučnik Pavle Savić, koji je došao iz Beograda sa ciljem da se usavršava u kolevci radioaktivnosti. Irena i Pavle rade sa neutronskim zračenjem uranijuma. Dokazuju da se u ozračenim uzorcima uranijuma nalazi radioaktivna jedinka čije je vreme poluraspada tri i po časa, a čije hemijsko ponašanje odgovara ponašanju hemijskog elementa lantana. Nalaz je bio iznenađujući i neočekivan: atom lantana ima samo polovinu mase atoma uranijuma. Mogao je da nastane jedino cepanjem (nuklearnom fisijom) uranijumovog jezgra.
(Nastaviće se)