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.

Jaderný test Castle Romeo
Zdroj: United States Department of Energy

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.

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.