[atom-13]

2010.07.11. 16:15

1942. december 2-ára Szilárd alapötlete alapján, Fermi vezetésével Zinn építette fel az "atommáglyát". A helyszín a Chicagói Egyetem sportstadionjának lelátója alatti helyiség volt. A padozatra egy kis neutronforrást helyeztek. Erre egyre több grafittömböt helyeztek, amelyekbe kis uránium golyók voltak beágyazva. (1942-ben végre megkapták az 1939-ben megszavazott 6000 dollárt. Szilárd vezetése alatt addig soha nem gyártott tisztaságú grafit készült Oak Ridge-ben.) Összesen 6 tonna uránt halmoztak fel 315 tonna grafitban. A máglya szabályozását automatikusan a reaktorba tolható, illetve onnan kihúzható, jó neutronnyelő kadmiumból készült rudak biztosították. Egy esetleges vészhelyzetben a reaktor leállását két "rendszer" garantálta: a reaktor tetején készenlétben állt egy ember fejszével. A neutronok nemkívánatos exponenciális szaporodása esetén az ő feladata lett volna elvágni a tartalék kadmiumrudak tartókötelét, melyek a reaktorba zuhanva azonnal leállítják a láncreakciót. A mai reaktorok biztonsági leállító rendszerét az ő tiszteletére ma is SCRAM-nek (Safety Control Reserve Axed Man) hívják.

[atom-12]

2010.06.29. 13:41

Köztes megoldásként Fermi a szenet javasolta. Így tehát az első atommáglya terve roppant egyszerű volt: uránium és szénpor keveréke. Szilárd Leó mutatott rá egy másik problémára: közepes energiákon az uránmagnak úgynevezett rezonanciái vannak. A rezonanciaenergián az uránmag neutronbefogási hatáskeresztmetszete óriási, vagyis nagy valószínűséggel elnyeli a rezonanciaenergiájú neutronokat. Tehát a szén által közepes energiáig lelassított neutronok jelentős része elvész egy homogén urán-szén keverékben. A későbbi számítások Szilárdot igazolták: szén és természetes urán homogén keverékét nem lehet kritikussá tenni. Szilárd javaslata a következő volt: az uránból vékony rudakat kell készíteni és azokat a moderátor-anyagba helyezni. A hasadásokkor keletkező gyors neutronok jó eséllyel ütközés nélkül kijuthatnak az uránrúdból a moderátor közegbe. Ott lelassulnak termikus sebességre (ekkor a neutronokat gáznak tekintve a neutrongáz hőmérséklete azonos a reaktor hőmérsékletével), majd az uránrúdba visszajutva nagy valószínűséggel újabb magokat hasítanak.

[atom-11]

2010.06.29. 13:40

Az uránatomok (mind a 235, mind a 238-as tömegszámú) hasadáskor nagyenergiájú neutronokat bocsátanak ki. Az urániumot viszont a lassú neutronok hasítják jól, a gyorsakat hajlamosabbak befogni. Ezért a neutronokat praktikus lelassítani. Ehhez valamilyen kis tömegszámú elemet kell az urániumhoz keverni. A lassítás szempontjából a legjobb tulajdonságai a hidrogénnek vannak: átlagosan 13 ütközés során a neutron energiája kevesebb, mint milliomod részére csökken. A hidrogén azonban szereti a neutronokat "megenni": a hidrogénmag magányos protonjához "hozzátapadhat" a lassítandó neutron, és így deutériummag keletkezik. A neutront legkevésbé nyelő, de még elég kis tömegszámú elemek a hélium és az oxigén. Ezek azonban gáz halmazállapotúak, így a szükséges atommagsűrűség nem érhető el.

[atom-10]

2010.06.29. 13:38

Az amerikai kormány tétlenségét a híres londoni MAUD-jelentés (Military Applications of Uranuim Desintegration) törte meg, felgyorsítva az Einstein és a magyar tudósok által kezdeményezett folyamatot. A MAUD-jelentés megdöbbentő információkkal szolgált: két disszidált német tudós, Otto Frish és Rudolf Peierls azt állította, hogy a plutóniumból vagy urániumból készülő bomba akár olyan kicsi is lehet, hogy repülőgépen is szállítható lesz. Ekkor talált végre meghallgatásra Szilárd immár két éves levele, melyben azt állítja, hogy az a fél nyeri meg a háborút, amelyik hamarabb fejleszti ki az atombombát.

A Roosevelt-kormány azonnal elindította az "atombomba előállítására irányuló maximális erőfeszítést". A program fedőneve Manhattan Project volt. A Manhattan Project tudományos vezetője Compton, katonai vezetője a híres-hírhedt Groves tábornok volt. 1942 elején kezdődtek a kutatások a Metallurgiai Laboratórium fedőnevű intézetben. Az uránról, mint csőötvözetről szabadott csak beszélni.

 

[atom-9]

2010.06.29. 13:34

Az Uránium Bizottság ezután hat hónapig össze sem ült, majd két évig semmit sem tettek, azon kívül, hogy a "megbízhatatlan" olaszokat és magyarokat - Fermit, Wignert, Tellert és Szilárdot - amerikai születésű tagokra cserélték a bizottságban. „Egyetlen kísérlet sem indult be az USA-ban –írja Szilárd, nem is leplezve kiábrándultságát-, mely az uránium láncreakciójában rejlő lehetőségek feltárására irányult volna.”