Prije 75 godina, ispod izbjeljivača nogometnog terena Sveučilišta u Chicagu, znanstvenici su učinili prvi korak ka iskorištavanju snage lančane reakcije nuklearne fisije. Njihovo je istraživanje pokrenulo atomsko doba i započelo ozbiljnu utrku Projekta Manhattan ka oružju nezamislive moći. Kasnije, upravo ista tehnika potaknula bi izgradnju nuklearnih elektrana koje danas opskrbljuju 20 posto američke energije. Od medicine do umjetnosti, strašan i strašan potencijal odvajanja atoma ostavio je nekoliko aspekata našeg života netaknutim.
Priča počinje krajem 1938. godine, kada su djela kemičara Otta Hahna, Fritza Strassmana i Lise Meitner dovela do otkrića da je atom - čiji sam naziv potječe od grčkog „nedjeljiv“, u stvari mogao biti razdvojen. U daljnjoj suradnji s Meitnerom, židovskim izbjeglicom iz nacističke Njemačke koji se nastanio u Stockholmu, Švedska, Hahn i Strassman bombardirali su velike, nestabilne atome urana sitnim neutronima na Berlinskom sveučilištu. Na svoje iznenađenje, otkrili su da proces može proizvesti barij, element mnogo lakši od urana. Ovo je otkrilo da je moguće podijeliti jezgre urana na manje masivne, kemijski različite dijelove.
Trojka istraživača odmah je znala da kreću na nešto veliko. Promjena samog identiteta elementa nekada je bila alkemičarka obožavateljica: sada je to bila znanstvena stvarnost. Ipak, u to su vrijeme imali samo obilje mnogih znanstvenih i kulturnih revolucija koje bi moglo otkriti.
Teorijski rad Meitner i njenog nećaka Otta Frischa ubrzo se proširio na ovom početnom nalazu - rad objavljen u Natureu u siječnju 1939. ne samo da pokazuje mehaniku fisije, već i njezin nevjerojatan energetski učinak. Kako su se teške jezgre urana rasprsnule, prelazeći iz nestabilnih stanja visoke energije u stabilna niskoenergetska stanja, oslobađale su goleme količine energije. Štoviše, rascjepljivi atomi su ispljunuli zalutale neutrone koji su i sami bili sposobni pokrenuti fisiju u drugim obližnjim jezgrama.
Nakon što je američki tim sa Sveučilišta Columbia brzo ponovio rezultat u Berlinu, bilo je jasno da snaga cijepanja atoma nije šala. S obzirom na tadašnju geopolitičku klimu, žurba za kapitalizacijom ove nove tehnologije poprimila je ogroman značaj. Sam svijet nalikovao je nestabilnom atomu na ivici samouništenja. U Sjedinjenim Državama, predsjednik Franklin Roosevelt sve se više zabrinjavao usponom karizmatičnih tiranana u inozemstvu.
Ogroman reaktor podignut je ispod tribina na Staggs Field-u. (Sveučilište u Chicagu) Kod nekih kemičara i fizičara situacija se osjećala još gorim. "Znanstvenici, od kojih su neki (uključujući Albert Einstein i mađarskog fizičara Leo Szilárda) izbjeglice iz fašističke Europe, znali što je moguće", kaže profesor fizike Sveučilišta u Chicagu Eric Isaacs. "Znali su Adolfa Hitlera. I sa svojim kolegama i njihovim vršnjacima ovdje u Americi, vrlo brzo su shvatili da će sada, kada imamo fisiju, sigurno biti moguće iskoristiti tu energiju na podmukle načine. "
Posebno zastrašujuća bila je mogućnost povezivanja lanca reakcija fisije kako bi se stvorilo dovoljno energije za stvarno uništenje. U kolovozu 1939. godine ta je briga potaknula Einsteina i Szilárda da se sastanu i sastave pismo Rooseveltu, upozorivši ga na opasnost da Njemačka stvori nuklearnu bombu i nagovori ga da započne program intenzivnog domaćeg istraživanja u američkom Einsteinu, koji voli Lise Meitner je odustao od profesora u Njemačkoj dok su se obuzimali antisemitski osjećaji, odobrio ozbiljnu poruku osiguravajući da će to ostaviti dubok utisak na predsjednika.
Mjesec dana kasnije, Hitlerova vojska krenula je u Poljsku, zapalivši Drugi svjetski rat. Kao što opisuje Isaacs, oklijevajući Roosevelt ubrzo se zauzeo za Szilárdov način razmišljanja i uvidio potrebu da Saveznici pobijede Njemačku u nuklearnom oružju. Da bi postigao taj cilj, službeno je upisao pomoć predane, nadasve talentirane skupine nuklearnih istraživača. "Sazvao sam odbor", napisao je Roosevelt u daljnjem pismu Einsteinu, "da temeljito istražim mogućnosti vašeg prijedloga u vezi s elementom urana."
"Einsteinovom pismu trebalo je malo vremena da se nastane", kaže Isaacs, "ali kad se to dogodilo, započelo je financiranje. A Arthur Holly Compton, koji je bio šef odjela za fiziku na Sveučilištu u Chicagu, uspio je prikupiti sanjski tim znanstvenika - kemičare, fizičare, metalurge - sve ovdje na sveučilištu do 1941. godine, uključujući Enrica Fermija, uključujući Szilárda. Ovdje u kampusu. I tu su eksperimentirali. "
Pogled iz zraka na spomen-četverokutnik koji sada obilježava CP-1. U njenom središtu (ili jezgri) nalazi se žaruljasta skulptura Henryja Moora "Nuklearna energija". Okolne crne dionice sastoje se od privremene instalacije Ogrydziak Prillinger Architects pod nazivom "Nuklearni pragovi". (Sveučilište u Chicagu) Cilj tima iz snova bio je proizvesti samoodrživi niz događaja fisije u kontroliranom okruženju: drugim riječima, reakcija nuklearnog lanca. Hahn i Strassman primijetili su fisiju u nekoliko izoliranih atoma. Sada su Compton, Fermi i Szilárd željeli spojiti milijarde pukotina, pri čemu su neutroni ispuštani jednom reakcijom pokrenuli nekoliko sljedećih. Učinak bi narastao eksponencijalno, a isto tako i njegov učinak energije.
Da bi izveli eksperiment, morali bi stvoriti prvi svjetski nuklearni reaktor, okvirni aparat od grafitne opeke i drva duljine oko 60 stopa, širine i visine od 30 stopa. Unutar uređaja, kontrolne šipke kadmija natopile su višak neutrona iz reakcija fisije, sprečavajući katastrofalni gubitak kontrole. U svojoj niši ispod tribina na sveučilištu Stagg Field, reaktor je - nacrt ispisan i izradjen u proteklom jednom mjesecu - uspješno izazvao reakciju nuklearnog lanca i privukao se na njega kako bi stvorio snagu.
Rad znanstvenika iz sveukupne zvijezde u Chicagu predstavljao je ključni prvi korak prema cilju Manhattan projekta razvijanja nuklearne bombe prije Osovine. Taj će se cilj ostvariti 1945. godine, kada su Sjedinjene Države bacile atomske bombe iznad Hirošime i Nagasakija, čime je rat bio smrtonosan i provokativan. ("Jao ja", izvijestio je Einstein nakon što je čuo vijest.) Ipak, proboj Chicaga Pile-1, nadimak CP-1, predstavljao je više od koraka ka većoj vojnoj snazi za SAD. To je pokazalo čovječanstvo kapaciteta da se ubaci u srca srca atoma za gorivo.
Jedno od najočitijih naslijeđa eksperimenta CP-1 je rast nuklearne elektroenergetske industrije, što je fizičar Enrico Fermi bio presudan za pokretanje vremena nakon što je proveo tajno istraživanje u Chicagu. "Fermi zaista nije dugo zanimao oružje", kaže Isaacs. "Naravno, radio je na Manhattanskom projektu, i bio je posve posvećen - ali kad je završio rat, nastavio je s izgradnjom reaktora, s idejom da će se oni koristiti u civilne svrhe, za proizvodnju električne energije."
Henkle Moore "Nuklearna energija" što se vidi sa strane. U pozadini se nalazi kupola knjižnice Joe i Rika Mansueto. (Sveučilište u Chicagu) Isaacs napominje da je kontrolirana fisija demonstrirana CP-1 također utrla put za ugradnju nuklearne tehnologije u medicinu (mislite da su rentgenske zrake, CT skeniranje i drugi dijagnostički alati, kao i terapija protiv raka) i poljoprivreda (Isaacs navodi kao jedno na primjer kontinuirani napor za genetsku diverzifikaciju banana taktičkim zračenjem njihovih gena). Ipak, jedan od najvećih utjecaja CP-1 bio je na samu nauku.
"Ako razmišljate o onome što se dogodilo neposredno nakon rata", kaže Isaacs, "neke od prvih stvari koje su stvorene bile su savezne agencije koje financiraju istraživanje u ovoj zemlji: Komisija za atomsku energiju, koja se danas naziva Ministarstvo energetike, i godinama kasnije, Nacionalni zavodi za zdravstvo i Nacionalna zaklada za znanost. "Te agencije nastale su nakon uspjeha CP-1 i Manhattanskog projekta šire su otvorile put obnovljenoj javnoj vjeri u znanost i tehnologiju.
Znanstvena suradnja Prestigea iz snova također je postala istaknuta kao rezultat CP-1 napora. Isaacs vidi današnje međukoleggijsko istraživanje raka, na primjer, prirodni nastavak modela Manhattan Project-a: zbližite najsvjetlije umove iz cijele zemlje i dopustite da se čarolija dogodi. Zahvaljujući internetu, moderni istraživači često dijele podatke i hipoteze digitalno, a ne fizički, ali brzog paljba, ciljno orijentirana ideja i prototipiranje čikaške gomile-1 dan je vrlo živ i zdrav.
Stagg Field bio je zatvoren 1957., Izbjeljivači koji su nekada bili sklonište prvog umjetnog nuklearnog reaktora na svijetu poprilično su srušeni. Stranica je sada skromnog sivog četverokuta, okruženog sveučilišnim istraživačkim ustanovama i knjižnicama. U srcu ovog otvorenog prostora, sjajna brončana skulptura sa zaobljenim karapsom memorira atomske proboje. Njegov oblik mogao bi se tumačiti ili kao zaštitni štit ili kao greben oblaka gljiva. Komad pod naslovom "Nuklearna energija" posebno je naručen od kipara apstraktnog Henryja Moora.
„Je li se otapa“, predsjedateljica povijesti umjetnosti Sveučilišta u Chicagu Christine Mehring iz Mooreove kriptične skulpture, „ili se razvija?“ U nuklearnom svijetu u kojem smo sada okupirani, u koji smo nam predati prije 75 godina, takva pitanja izgledaju sudbonosna proganjati nas zauvijek.
