10.

1913-ban H. G. Wells könyvet írt A felszabadított világ címmel, amelyben felvetette az atombomba létrehozásának lehetõségét. Húsz évvel késõbb Szilárd Leó, visszaemlékezve a regényre a nukleáris fizika legfrissebb felfedezésein elmélkedve, úgy találta, valóban megépíthetõ egy ilyen bomba. A Manhattan-terv keretében Szilárd és munkatársai nekiláttak a kidolgozásához, elkészítették a terveket, és megindították az elsõ atomfegyverek gyártását... és 1945 augusztus 6-án egy amerikai B-29-es bombázó, az Enola Gay az õ kísérleteik gyümölcsét ledobta Hirosimára. Az elképzeléstõl a megvalósulásig harminckét év telt el.

Miért tartott ilyen sokáig?

Több értelme lenne így feltenni a kérdést: hogyan készülhetett el ilyen gyorsan, hiszen egy science-fiction író ötlete és a fegyver alkalmazása közti idõben hatalmas problémákat kellett megoldani az elméleti tudományban és a mérnöki munkában egyaránt.

Az atombomba mögött rejtõzködõ tudományos alapokat roppant nehezen sikerült feltárni, de ha egyszer már ismerjük, nagyon könnyû megérteni. Valamennyi Einstein korszakos felismerésén alapul, amely szerint anyag és energia csupán ugyanazon esszenciális dolog különbözõ formái.

Ha egy urániumatom – az urániumnak bármelyik izotópját választhatjuk – atommagjában valamennyi proton és neutron súlyát összeadjuk, majd összehasonlítjuk egy atom súlyával, meglepõ dolgot tapasztalunk. A teljes súly kisebb, mint részei súlyának az összege. Vagyis “eltûnt" egy bizonyos anyagmennyiség. Amikor a nukleáris részecskék találkoznak, valamennyit “elvesztenek" abból a tömegbõl, amelyet magányukban birtokoltak.

Ez a tömeg azonban – Einstein megmaradási törvénye szerint – nem tûnik el. A tömeg energiává alakul – “kötõenergia" lesz belõle, amely együtt tartja az atommagot annak ellenére, hogy protonjai erõsen taszítják egymást. Kötõenergia nélkül az atommag darabokra szakadna.

Egy olyan elem atommagjában, amely könnyebb, mint az uránium – például a vas –, részecskénként több kötõenergia van, mint az urániumban. Ezért az urániumatom viszonylag könnyen hasítható, míg a vas esetében ez lehetetlen. A könnyebb elemek magrészecskéinek – mivel szilárdabban kapcsolódnak egymáshoz –, kisebb a mozgási, vagyis kinetikus energiájuk; ezért ha egy urániumatom “hasad” – két vagy több könnyebb atomra –, az összes magrészecske veszít valamennyit az energiájából. Az elvesztett energia körülbelül egymillió elektronvolt (l MeV) minden részecskénél. Ha egy elem ugyanolyan nehéz, mint az uránium, ez az érték 240 MeV atomonként.

Ez egyáltalán nem sok. A legkisebb revolverlövedék 10¹⁷-szer ennyi energiát szabadít fel. De még egy pici urániumdarabban is – amelynek tömege egy revolverlövedék tömegével azonos – nagyon sok atom van. Ha ezek az atomok egyszerre kezdenének hasadni, húszmilliárd revolver energiáját szabadíthatnák fel.

Pontosan ez történik egy atombombában.

Nem minden elem – sõt még az uránium valamennyi izotópja sem – hasad könnyen, ha egyáltalán képes erre. De bizonyos elemek bizonyos formái könnyebben osztódnak. Tény, hogy az uránium-235 és a plutónium-239 izotópok maguktól kezdenek osztódni, és ha elegendõ mennyiség halmozódik fel belõlük egy helyen, ami meghaladja az úgynevezett “kritikus tömeget", beindulhat a láncreakció.

Az A-bomba esetében két alapvetõ gyártási nehézséggel kellett megküzdeni. Elõször fáradságos munkával nagy mennyiségû uránium-235 és plutónium-239 izotópot kell elõállítani; másodszor szükség van egy olyan szerkezetre, amely ezeket a parányi részecskéket kellõ távolságban tartja egymástól, hogy idõ elõtt ne okozhassanak katasztrófát. Ha majd a bombának fel kell robbannia, akkor ez a szerkezet az izolált részeket azonnal szuperkritikus tömeggé egyesíti.

Ennek megvalósítására többféle mérnöki elgondolás született. Az egyik szerint egy kis plutóniumdarabot beletesznek egy “puska" csövébe, és belelövik egy nagyobb darabba – ezen az elven mûködött a nagasaki bomba. Egy másik szerint néhány apró darabot vegyi robbanóanyagba ágyaznak, aminek a robbanása egymásba kényszeríti a darabokat. Az A-bombák többsége a két változat valamelyikét alkalmazza.

Ez valóban nagyon egyszerû. A legfõbb nehézséget a véletlenek valamint a szerkezeti meghibásodások kiküszöbölése jelentette... no meg az, hogyan tudják valamennyi szükséges gyújtószerkezetet, biztonsági eszközt elhelyezni.

De 1945 nyarára minden megoldódott. A Manhattan-terv tudósai, technikusai és katonái elõidézték a legnagyobb istenverte robbanást, aminek a világ valaha is tanúja lehetett, ami negyvenezer tonna TNT-nek felel meg, és ami egy pillanat alatt zúdult rá a védtelen Hirosimára.

A modern szabványok szerint ez egy kis bombának tekinthetõ. Hogy miért? Mert nem jelentett nagyobb robbanóerõt, mint amennyit harminc B-24-es bombázó dobna le egy célpontra, ha nyolc-tíz hónapon át minden nap bevetésre indul. Ám most ezt az energiát nem hónapok alatt juttatták a célpontra, hanem a másodperc töredéke alatt. Házakat pusztított el, hidakat ragadott magával, kiégette a robbanást tehetetlenül figyelõ emberek szemgolyóját, emberek tízezreit ölte meg... Nem is beszélve a sugárfertõzésrõl.

És ezt csupán egyetlen bomba okozta.

Ma ötvenezernél is több atomtöltet létezik a világon, és majdnem mindegyik nagyobb ennél az egyetlen bombánál. Vannak ezerszer erõsebbek is... a hidrogénbombák.