Popelky atomového věku třídily za miliardy dolarů uran na dvě hromádky

Nahrávám video

Japonský útok na Pearl Harbor neznamenal pro Spojené státy jenom začátek války. Prezident Franklin Delano Roosevelt díky tomu získal neomezený rozpočet na militarizaci průmyslu a do něho se schoval i jeden přísně tajný projekt. Projekt, který zpočátku sídlil na Manhattanu. Na začátku roku 1942 se tam Spojené státy pustily do vývoje prvních jaderných zbraní a nasadily na to svou plnou hospodářskou a průmyslnou sílu.

Nacisté měli před začátkem druhé světové války nejsilnější armádu, mocný průmysl a špičkové vědce. A právě ti v roce 1939 přišli s revolučním objevem: rozštěpili atomy. Jenže představa, že by nacistický vůdce Adolf Hitler získal extrémně silnou zbraň v podobě atomové bomby, ostatní vědce děsila a přiměla k akci. Malá skupinka s Albertem Einsteinem v čele napsala varovný dopis americkému prezidentu Rooseveltovi, který si riziko uvědomil.

Aby mohly Spojené státy vyrobit vlastní atomovou pumu, potřebovaly dostatek materiálu, ale ten jim chyběl. Jak řekl původně dánský fyzik Niels Bohr: „Není možné získat dostatečné množství štěpného uranu, ledaže bychom celé Spojené státy obrátili v jednu velkou továrnu.“

Právě to ale v podstatě Američané udělali. Projekt Manhattan v přepočtu na dnešní peníze vyšel na 750 miliard korun. A odhaduje se, že osmdesát až devadesát procent ze všech nákladů si vyžádalo právě získání dvou klíčových štěpných materiálů, uranu a později plutonia.

Jak to, že to bylo tak náročné? Vědci museli od sebe oddělit dva izotopy uranu, které se v přírodě nacházejí dohromady: uran-235 a uran-238, přičemž bývá více 238, ale pro jadernou zbraň je zapotřebí 235. Tehdy, protože se o něco takového někdo pokusil úplně poprvé, neexistovala žádná průmyslová technologie – tu museli Američané od začátku navrhnout, vyvinout a postavit. A to pod tlakem času, kdy stále panovaly obavy, že by to Němci mohli zvládnout rychleji.

Není uran jako uran

Proč vlastně vědci opovrhli jedním druhem uranu a potřebovali tak nutně ten druhý? „Z hlediska chemických vazeb, když se podíváte na chemické vazby, které jsou v elektronovém obalu, tak ty izotopy se chovají úplně stejně. Odlišnost je jen v počtu neutronů, která i když není veliká, vede k jinému chování jádra,“ vysvětluje Ondřej Novák z katedry jaderných reaktorů na ČVUT. Právě toho chtěli Američané využít. „Zároveň díky této odlišnosti má izotop 235 i maličko jinou váhu a díky tomu ho dokážeme oddělit.“

Pro představu ten rozdíl se dá dobře ilustrovat na basketbalovém míči jako na lehčím uranu 235 a na basketbalovém míči s malou mincí na svém povrchu, který v této představě zastupuje uran 238.

„Oni vlastně vědci a inženýři v projektu Manhattan byli, dalo by se říci, takovými atomovými Popelkami,“ dodává Novák. „Oni třídili něco, co bylo téměř identické, ale museli si poradit. Bylo to strašně těžké a zároveň byli v časovém presu.“

Jak to Američané dokázali a jakou roli v tom hrálo město Oak Ridge v Tennessee? Více se dozvíte v podcastu:

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Nobelovu cenu za ekonomii získali Robert E. Hall a Michael Woodford

Královská švédská akademie věd v pondělí oznámila nové nositele Nobelovy ceny za ekonomii. Stali se jimi Robert E. Hall a Michael Woodford. Ocenění získali za „mikroekonomické základy makroekonomické stabilizace“, oznámila akademie. Skončilo tak vyhlašování letošních laureátů tohoto prestižního ocenění po týdnu, kdy byli postupně zveřejňováni držitelé Nobelovy ceny za lékařství, fyziku, chemii, literaturu a mír.
11:43Aktualizovánopřed 6 hhodinami

Pokroky v AI přivádějí matematiky do „existenční krize“

V posledních měsících dosáhly nekomerční modely umělé inteligence (AI) významného pokroku v matematice a jejich tvůrci tvrdí, že vyřešily stovky dosud nevyřešených problémů. To vyvolalo řadu otázek v celosvětové vědecké komunitě.
před 8 hhodinami

Drobné dary, velké dopady. Studie popsala, jak lékaře ovlivňují farmaceutické firmy

Lékaři se často setkávají s nejrůznějšími dárky od firem, které podnikají v lékovém průmyslu. Vědci teď prostudovali všechny dostupné důkazy, aby zjistili, jak moc se to projevuje na předepisování léků.
před 9 hhodinami

Vítězné video v prestižní soutěži vytvořila AI. Organizátoři změnili žebříček

Podvod. To bylo slovo, které se často opakovalo v komentářích, jakmile byly zveřejněny výsledky soutěže Nikon Small World in Motion. Experti upozorňovali, že pohyby na vítězném videu nejsou přirozené, neodpovídají jejich zkušenostem, a naopak působí, jako by ho vytvořila umělá inteligence (AI). Po upozornění ze strany vědců organizátoři vítězné video stáhli.
před 10 hhodinami

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.