Před 80 lety lidstvo poznalo štěpnou reakci. Otevřelo tak cestu k jaderným zbraním i elektrárnám

Mimořádně ničivá exploze či výroba elektřiny – obojí může vzniknout aplikací štěpné jaderné reakce uranu, kterou lidstvo zná už osm desítek let. Jejím objevem, zveřejněným 6. ledna 1939, dali němečtí chemici Otto Hahn a Fritz Strassmann vzniknout jaderným elektrárnám i atomovým bombám. Hahnovi vynesl objev Nobelovu cenu – ale také zoufalství z jeho ničivého využití.

Informace, které tehdy přinesl časopis Die Naturwissenschaften, byly v té době pro mnohé, a to i odborníky, naprosto nepředstavitelné. Jenže Otto Hahn, vedoucí oddělení chemie Společnosti císaře Viléma, a jeho asistent Strassmann měli pro své tvrzení o rozpadu jednoho prvku na dva jiné dokonce i důkazy.

Následné potvrzení správnosti jejich objevu znamenalo významný krok pro fyziku a stálo na počátku pozdějšího praktického využití energie skryté v atomech.

Objev štěpné reakce bezprostředně navazoval na práci vědců, kteří ve 30. letech experimentovali s ostřelováním jader chemických prvků proudem neutronů. Výsledkem takových pokusů býval vznik izotopu, tedy atomu téhož prvku, který se od originálu odlišoval počtem neutronů v jádře.

Z toho, co vypadalo jako pravidlo, existovala jedna výjimka, dvaadevadesátý člen periodické soustavy prvků – uran. V jeho případě totiž nevznikal pouze jeden izotop, ale hned několik nových prvků.

Jejich povaha ale nebyla jasná. Až Hahn, respektovaný spoluobjevitel radioaktivního prvku protaktinium, spolu s asistentem Strassmannem na konci roku 1938 identifikovali ve vzorku vzniklém po ozařování uranu proudem neutronů stopy mnohem lehčího prvku – barya.

Objev, který neměl vysvětlení

Jejich revoluční objev postrádal teoretické objasnění. To záhy poskytla Hahnova někdejší kolegyně Lise Meitnerová, kterou nacistický režim kvůli jejím židovským kořenům donutil k útěku do Švédska.

Otto Hahn
Zdroj: ČTK

Meitnerová a její synovec Otto Frisch dospěli k závěru, že pokud neutron narazí do jádra uranu, které je samo o sobě velmi nestabilní, dojde k rozštěpení jádra zpravidla na dvě menší, nestejně velké části. Přitom se uvolní velké množství energie a zároveň dojde k „vystřelení“ několika neutronů z jádra do okolí, kde mohou narazit do sousedních atomů a výše popsaná reakce se tak dál lavinovitě šíří.

Tento převratný objev byl v roce 1945 oceněn Nobelovou cenu za chemii, dostal ji však pouze Hahn, nikoliv Strassmann, Frisch či Meitnerová. Jistým odškodněním pro Meitnerovou může být, že její jméno nese 109. prvek periodické tabulky.

Hahnovi však jeho revoluční poznatek štěstí nepřinesl. Na sklonku války, kterou prožil v rodném Německu, padl do zajetí a Nobelovu cenu mohl převzít až po skončení konfliktu. V té době už také věděl, jak ničivé důsledky jeho objev může mít.

Boj proti vlastnímu objevu

Informace o výsledcích výzkumu se brzy dostaly do Spojených států amerických, kde se v té době nacházela řada proslulých atomových fyziků, vyhnaných z Evropy přízrakem nacismu. Někteří z nich dali během války své vědomosti do služeb supertajného projektu Manhattan, jehož cílem bylo zkonstruovat zbraň pracující na principu štěpné jaderné reakce.

Když první atomová puma srovnala v srpnu 1945 japonskou Hirošimu se zemí, propadl Hahn naprostému zoufalství, a to i přesto, že se na vývoji bomby nepodílel. Po zbytek života se pak věnoval boji proti zneužití svého objevu. Například roku 1955 byl mezi vědci, kteří iniciovali vznik „Mainauského dekretu“, ve kterém nobelisté varovali před rizikem atomových zbraní. Roku 1957 byl zase v čele německých vědců, kteří se snažili zabránit tomu, aby měl Bundeswehr jadernou výzbroj. Až do své smrti se pokoušel svět varovat před nebezpečím závodů v jaderném zbrojení.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Čína změnila způsob, jak počítá své emise

Čína splní své klimatické cíle, i kdyby se její emise oxidu uhličitého v dalších letech zvýšily. Podle analýzy nezávislého webu Carbon Brief si totiž pomohla změnou metodiky, jak tyto emise počítá. Vzorec sice nezveřejnila, ale zřejmě pravidla přenastavila tak, aby odpovídala aktuálnímu ekonomickému vývoji země.
před 12 mminutami

Ötziho mumie obsahuje stále živé mikroorganismy

Výzkumníci z institutu Eurac Research získali podrobný přehled o mikroorganismech spojených s Ötzim. Nová studie přináší poznatky o komplexním mikrobiomu, od střevní flóry člověka z doby měděné až po kvasinky přizpůsobené chladnému prostředí, které mohly mumii doprovázet po tisíciletí a dodnes zůstávají součástí aktivního ekosystému.
před 1 hhodinou

Umělá inteligence ohrožuje přírodní zdroje pro mnoho lidí, varují experti OSN

Rostoucí emise, ubývající zásoby vody a mizející půda. To jsou tři hlavní problémy, které způsobuje dynamicky rostoucí sektor umělých inteligencí (AI). Nová studie Univerzity OSN varuje, že v roce 2030 budou datacentra spotřebovávat tolik vody jako 1,3 miliardy lidí. Spotřeba elektřiny pak má vzrůst na více než dvojnásobek oproti loňsku.
před 2 hhodinami

VideoAI může pomáhat při řízení jaderné elektrárny do deseti let, míní Kochánek

Na konferenci o bezprostřední budoucnosti jaderné energie na francouzském velvyslanectví se mluví o aktuálních trendech v této oblasti – od malých modulárních reaktorů až po využití digitalizace a umělé inteligence (AI) k efektivnější správě a zajištění bezpečnosti. Právě AI může podle předsedy Státního úřadu pro jadernou bezpečnost Štěpána Kochánka nahradit některé lidské specialisty jak při projektování a výstavbě, tak i při samotném řízení provozu jaderného zařízení. „Tak daleko zatím v tuto chvíli nejsme,“ říká ale Kochánek a dodává, že by k tomu mohlo dojít v příští dekádě.
před 3 hhodinami

Veletrh vědy láká na jaderné reaktory i astronomii Středozemě

Na výstavišti v pražských Letňanech ve čtvrtek začíná Veletrh vědy. Potrvá do soboty. Nabídne stovku interaktivních expozic a desítky přednášek s diskusemi. Podesáté ho pořádá Akademie věd ČR (AV ČR), která na něm představí novinky ze současného výzkumu. Do programu se zapojuje i řada univerzit.
před 7 hhodinami

Český tým rekonstruoval evoluci covidu. Naznačil, že ze SARS pandemie nebude

Covidová pandemie změnila svět mnoha způsoby, z některých se společnost nevzpamatovala ani po šesti a půl letech. Patogen se rychle vyvíjel, což vedlo nejen ke vzniku řady konspiračních teorií, ale i komplikací ohledně léčby, očkování a opatření. Čeští a izraelští vědci v laboratorních podmínkách nyní zrekonstruovali, jak se koronavirus SARS-CoV-2 měnil a vyvíjel, a zároveň odhalili podmínky, které mohou vést ke vzniku vysoce nakažlivých variant.
před 9 hhodinami

Fyzici se pokusili rozříznout foton. Vznikla podivnost

Když polobožský hrdina Herkules bojoval s lernskou hydrou, zjistil, že ji přes svou nepřekonatelnou sílu nedokáže zabít. Za každou hlavu, kterou usekl, narostly dvě nové. Podobně, ale ještě mnohem hůř, se chovají podle odborného časopisu New Scientist fotony – těch totiž při každém rozseknutí vznikne rovnou nekonečno.
včera v 15:00

Šakali se šíří i kvůli úbytku vlků, mohou osídlit až tři čtvrtiny Evropy

Za šířením šakalů po Evropě stojí podle nového výzkumu kombinace změn klimatu a krajiny i dlouhodobý úbytek velkých predátorů, především vlků. Důležitou roli hraje člověk, jehož sídla poskytují bezpečnější prostor pro život. Výzkum, na kterém se podíleli vědci z brněnského Ústavu biologie obratlovců Akademie věd, zároveň naznačuje, že by šakali mohli v budoucnu osídlit až 75 procent evropského kontinentu, tedy téměř šestinásobek současné plochy výskytu. Studii publikoval časopis Nature Ecology & Evolution.
včera v 13:15
Načítání...