Ήταν πριν από 75 χρόνια, κάτω από τους λευκαντές ενός ποδοσφαιρικού πεδίου του Πανεπιστημίου του Σικάγου, ότι οι επιστήμονες έκαναν το πρώτο βήμα προς την αξιοποίηση της δύναμης της αλυσιδωτής αντίδρασης πυρηνικής σχάσης. Η έρευνά τους ξεκίνησε την Ατομική Εποχή και ξεκίνησε με σοβαρότητα τη φυλή του Μανχάταν με στόχο ένα όπλο απίστευτης δύναμης. Αργότερα, ακριβώς η ίδια τεχνική θα προωθούσε την κατασκευή των πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής που σήμερα παρέχουν το 20% της ενέργειας της Αμερικής. Από την ιατρική μέχρι την τέχνη, οι τρομερές και τρομερές δυνατότητες διάσπασης του ατόμου έχουν αφήσει λίγες πτυχές της ζωής μας ανέγγιχτες.
Η ιστορία ξεκινάει στα τέλη του 1938, όταν το έργο των χημικών Οτόν Χαν, Φρίτς Στράσμαν και Λις Μεϊτνέρ οδήγησε στην ανακάλυψη ότι το άτομο-το όνομα του οποίου προέρχεται από την ελληνική ως "αδιαίρετο" - θα μπορούσε στην πραγματικότητα να χωριστεί. Σε απομακρυσμένη συνεργασία με τον Meitner, ένας εβραϊκός πρόσφυγας από τη ναζιστική Γερμανία που είχε εγκατασταθεί στη Στοκχόλμη, τη Σουηδία, τον Hahn και τον Strassman βομβάρδισαν μεγάλα, ασταθή άτομα ουρανίου με μικροσκοπικά νετρόνια στο Πανεπιστήμιο του Βερολίνου. Προς έκπληξή τους, διαπίστωσαν ότι η διαδικασία θα μπορούσε να παράγει βαρίου, ένα στοιχείο πολύ ελαφρύτερο από το ουράνιο. Αυτό αποκάλυψε ότι ήταν δυνατό να χωριστούν οι πυρήνες ουρανίου σε λιγότερο ογκώδη, χημικά διακριτά συστατικά.
Το τρίο των ερευνητών γνώριζε αμέσως ότι ήταν σε κάτι σημαντικό. Αλλάζοντας την ίδια την ταυτότητα ενός στοιχείου ήταν κάποτε η φαντασία των αλχημιστών: τώρα ήταν επιστημονική πραγματικότητα. Ωστόσο, εκείνη τη στιγμή, είχαν μόνο μια ματιά των πολλών επιστημονικών και πολιτιστικών επαναστάσεων που θα τους προκαλούσε η ανακάλυψη.
Η θεωρητική εργασία που ανέλαβε η Meitner και ο ανιψιός της Otto Frisch επεκτάθηκε γρήγορα σε αυτό το αρχικό εύρημα - ένα έγγραφο που δημοσιεύθηκε στη Φύση τον Ιανουάριο του 1939 περιγράφει όχι μόνο τους μηχανισμούς της σχάσης αλλά και την εκπληκτική παραγωγή ενέργειας. Καθώς οι ραγδαίοι πυρήνες ουρανίου εκτοξεύονται, μεταβαίνοντας από ασταθείς καταστάσεις υψηλής ενέργειας σε σταθερές καταστάσεις χαμηλής ενέργειας, απελευθερώνουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Επιπλέον, τα άτομα με σχισμές εξαπλώθηκαν από τα αδέσποτα νετρόνια τα οποία ήταν ικανά να προκαλέσουν σχάση σε άλλους κοντινούς πυρήνες.
Αφού μια αμερικανική ομάδα στο Πανεπιστήμιο της Κολούμπια επανέλαβε γρήγορα το αποτέλεσμα του Βερολίνου, ήταν σαφές ότι η δύναμη της διάσπασης ατόμων δεν ήταν αστείο. Δεδομένου του γεμάτου γεωπολιτικού κλίματος της εποχής, η βιασύνη για την κεφαλαιοποίηση αυτής της νέας τεχνολογίας πήρε τεράστια σημασία. Ο ίδιος ο κόσμος μοιάζει με ένα ασταθές άτομο στο χείλος της αυτοκαταστροφής. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, ο Πρόεδρος Franklin Roosevelt ανησυχούσε όλο και περισσότερο για την άνοδο των χαρισματικών τυράννων στο εξωτερικό.
Ο ογκώδης αντιδραστήρας ανεγέρθηκε κάτω από τα περίπτερα του Staggs Field. (Πανεπιστήμιο του Σικάγου) Για ορισμένους χημικούς και φυσικούς, η κατάσταση αισθάνθηκε ακόμα πιο κακή. "Οι επιστήμονες, μερικοί από τους οποίους [συμπεριλαμβανομένου του Albert Einstein και του ουγγρικού φυσικού Leo Szilárd] ήταν πρόσφυγες από τη φασιστική Ευρώπη, ήξεραν τι ήταν δυνατό", λέει ο καθηγητής φυσικής του Πανεπιστημίου του Σικάγου Eric Isaacs. "Ήξεραν τον Αδόλφο Χίτλερ. Και με τους συναδέλφους τους και τους συναδέλφους τους εδώ στην Αμερική, συνειδητοποίησαν πολύ γρήγορα ότι τώρα που είχαμε σχάση, θα ήταν σίγουρα δυνατή η χρήση αυτής της ενέργειας με κακόβουλους τρόπους ».
Ιδιαίτερα τρομακτική ήταν η πιθανότητα να χτυπήσουν μαζί μια αλυσίδα αντιδράσεων σχάσης για να παράγουν αρκετή ενέργεια για να επιφέρουν πραγματική καταστροφή. Τον Αύγουστο του 1939, η ανησυχία αυτή ώθησε τον Αϊνστάιν και τον Szilárd να συναντηθούν και να συντάξουν μια επιστολή προς τον Ρούσβελτ, προειδοποιώντας τον για τον κίνδυνο να δημιουργήσει η Γερμανία πυρηνική βόμβα και να τον προτρέψει να ξεκινήσει ένα πρόγραμμα εντατικής εγχώριας έρευνας στις ΗΠΑ Αϊνστάιν, Ο Meitner είχε εγκαταλείψει την καθηγητή του στη Γερμανία καθώς αντισημιτικό συναίσθημα έλαβε χώρα, επικύρωσε το σοβαρό μήνυμα, διασφαλίζοντας ότι θα άφηνε μια βαθιά εντύπωση στον πρόεδρο.
Ένα μήνα αργότερα, ο στρατός του Χίτλερ εισέβαλε στην Πολωνία, πυροδοτώντας τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. Όπως περιγράφει ο Ίσακς, ένας απρόθυμος Ρούσβελτ σύντομα ήρθε γύρω από τον τρόπο σκέψης του Szilárd και είδε την ανάγκη για τους Συμμάχους να κτυπήσουν τη Γερμανία σε ένα πυρηνικό όπλο. Για να επιτύχει αυτό το σκοπό, επισήμανε επισήμως τη βοήθεια μιας δεσμευμένης, εξαιρετικά ταλαντούχου ομάδας πυρηνικών ερευνητών. "Έχω συνάξει ένα συμβούλιο, " Roosevelt έγραψε σε μια συνέχεια-επιστολή στον Αϊνστάιν, "για να διερευνήσει διεξοδικά τις δυνατότητες της πρότασής σας σχετικά με το στοιχείο του ουρανίου."
"Η επιστολή του Αϊνστάιν πήρε λίγο χρόνο για να εγκατασταθεί", λέει ο Isaacs, "αλλά μόλις το έπραξε, άρχισε η χρηματοδότηση. Και ο Arthur Holly Compton, ο οποίος ήταν επικεφαλής του Τμήματος Φυσικής του Πανεπιστημίου του Σικάγου, μπόρεσε να συγκεντρώσει μια ομάδα ονείρων επιστημόνων-χημικών, φυσικών, μεταλλουργών-όλα εδώ στο πανεπιστήμιο μέχρι το 1941. Συμπεριλαμβανομένου του Enrico Fermi, συμπεριλαμβανομένου του Szilárd. Εδώ στην πανεπιστημιούπολη. Και εδώ έκαναν το πείραμα. "
Μια εναέρια άποψη του μνημείου τετραγώνου που μνημονεύει τώρα το CP-1. Στο κέντρο του (ή πυρήνα) είναι το βολβώδες γλυπτό του Henry Moore, "Πυρηνική Ενέργεια". Οι γύρω μαύρες τρύπες περιλαμβάνουν μια προσωρινή εγκατάσταση με τίτλο "Πυρηνικά όρια", από τον Ogrydziak Prillinger Architects. (Πανεπιστήμιο του Σικάγου) Ο στόχος της ομάδας ονείρου ήταν να παράγει μια αυτοσυντηρούμενη σειρά γεγονότων σχάσης σε ένα ελεγχόμενο περιβάλλον: με άλλα λόγια, μια πυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση. Οι Hahn και Strassman είχαν παρατηρήσει σχάση σε μερικά απομονωμένα άτομα. Τώρα ο Compton, ο Fermi και ο Szilárd ήθελαν να ενώσουν δισεκατομμύρια σχάσης, με τα νετρόνια να απελευθερώνονται από μια αντίδραση που ενεργοποιεί τα επόμενα. Η επίδραση θα αυξηθεί εκθετικά, και θα μπορούσε να είναι και η παραγωγή ενέργειας.
Για να εκτελέσουν το πείραμα, θα πρέπει να δημιουργήσουν τον πρώτο ανθρωπογενή πυρηνικό αντιδραστήρα στον κόσμο, μια κουτιά από τούβλα από γραφίτη και ξύλο μήκους περίπου 60 ποδιών και πλάτους 30 μέτρων. Εντός της συσκευής, οι ράβδοι ελέγχου καδμίου απορροφούσαν περίσσεια νετρονίων από τις αντιδράσεις σχάσης, αποτρέποντας μια καταστροφική απώλεια ελέγχου. Στη θέση του κάτω από τα περίπτερα του Stagg Field του πανεπιστημίου, ο αντιδραστήρας που σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε μέσα σε ένα μόνο μήνα, προκάλεσε επιτυχώς μια πυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση και επέστρεψε σε αυτό για να παράγει ενέργεια.
Το έργο της ομάδας επιστήμης όλων των αστέρων του Σικάγου αποτέλεσε το κρίσιμο πρώτο βήμα προς την κατεύθυνση του στόχου του Μανχάταν για την ανάπτυξη πυρηνικής βόμβας πριν από τον Άξονα. Ο στόχος αυτός θα πραγματοποιηθεί το 1945, όταν οι Ηνωμένες Πολιτείες έριξαν ατομικές βόμβες για τη Χιροσίμα και το Ναγκασάκι, φέρνοντας ένα θανατηφόρο και προκλητικό τέλος στον πόλεμο. ("Αλίμονο είμαι εγώ", δήλωσε ο Αϊνστάιν κατά την ακρόαση των ειδήσεων). Και όμως, η ανακάλυψη του Σκέλου του Σικάγου, με το παρατσούκλι CP-1, αντιπροσώπευε περισσότερο από ένα βήμα προς μεγαλύτερη στρατιωτική δύναμη για τις ΗΠΑ. την ικανότητα να αξιοποιούν τις καρδιές των ατόμων για καύσιμα.
Μια από τις πιο προφανείς κληρονομιές του πειράματος CP-1 είναι η ανάπτυξη της βιομηχανίας πυρηνικής ενέργειας, την οποία ο φυσικός Enrico Fermi συνέβαλε αποφασιστικά στην εκκίνηση μετά από την εποχή του με το περίεργο ερευνητικό εξοπλισμό του Σικάγου. "Ο Fermi δεν είχε πραγματικά κανένα ενδιαφέρον για όπλα μακροπρόθεσμα", λέει ο Isaacs. "Ασχολήθηκε φυσικά με το έργο του Μανχάταν και ήταν απόλυτα αφοσιωμένος - αλλά όταν τελείωσε ο πόλεμος, συνέχισε να κατασκευάζει αντιδραστήρες, με την ιδέα ότι θα χρησιμοποιηθούν για μη στρατιωτική χρήση, για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας".
Η "Πυρηνική Ενέργεια" του Henry Moore, όπως φαίνεται από την πλευρά. Στο βάθος αναδύεται ο θόλος της βιβλιοθήκης Joe και Rika Mansueto. (Πανεπιστήμιο του Σικάγου) Ο Isaacs σημειώνει ότι η ελεγχόμενη σχάση που παρουσιάστηκε με το CP-1 άνοιξε επίσης το δρόμο για την ενσωμάτωση της πυρηνικής τεχνολογίας στην ιατρική (σκέψεις ακτίνων Χ, CT και άλλα διαγνωστικά εργαλεία, καθώς και θεραπείες για τον καρκίνο) παραδείγματος χάριν μια συνεχιζόμενη προσπάθεια γενετικής διαφοροποίησης των μπανανών μέσω της τακτικής ακτινοβολίας των γονιδίων τους). Ωστόσο, μία από τις μεγαλύτερες επιπτώσεις της CP-1 ήταν στην πρακτική της ίδιας της επιστήμης.
"Αν σκεφτείτε τι συνέβη αμέσως μετά τον πόλεμο", λέει ο Isaacs, "μερικά από τα πρώτα πράγματα που δημιουργήθηκαν ήταν οι ομοσπονδιακοί οργανισμοί που χρηματοδοτούν την έρευνα στη χώρα αυτή: η Επιτροπή Ατομικής Ενέργειας, η οποία τώρα αποκαλείται Υπουργείο Ενέργειας, και χρόνια αργότερα, τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας και το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών. "Οι οργανισμοί αυτοί δημιουργήθηκαν μετά την επιτυχία του CP-1 και το έργο του Μανχάταν άνοιξε ευρύτερα το έδαφος για μια ανανεωμένη δημόσια πίστη στην επιστήμη και την τεχνολογία.
Η επιστημονική συνεργασία Prestige "Dream Team" αυξήθηκε επίσης σε εξέχουσα θέση ως αποτέλεσμα της προσπάθειας CP-1. Ο Isaacs θεωρεί σήμερα την ενδοεπιχειρησιακή έρευνα για τον καρκίνο, ως φυσική επέκταση του μοντέλου του έργου του Μανχάταν: φέρνουν μαζί τα λαμπρότερα μυαλά από όλη τη χώρα και αφήνουν τη μαγεία να συμβεί. Χάρη στο διαδίκτυο, οι σύγχρονοι ερευνητές συχνά μοιράζονται δεδομένα και υποθέσεις ψηφιακά αντί για σωματικά, αλλά ο γρήγορος πυρός, ο στόχος προσανατολισμός και τα πρωτότυπα του Στήθους του Σικάγου-1 ημέρες είναι πολύ ζωντανός και καλά.
Το Stagg Field περατώθηκε το 1957, οι κερκίδες που κάποτε κάλυψαν τον πρώτο τεχνητό πυρηνικό αντιδραστήρα στον κόσμο. Ο χώρος είναι τώρα ένα ταπεινό γκρι τετράγωνο, που περιβάλλεται από πανεπιστημιακές ερευνητικές εγκαταστάσεις και βιβλιοθήκες. Στην καρδιά αυτού του ανοιχτού χώρου, ένα στρογγυλό χάλκινο γλυπτό με στρογγυλεμένο κέλυφος αναμνημονεύει τις ατομικές ανακαλύψεις. Το σχήμα του θα μπορούσε να ερμηνευτεί είτε ως προστατευτική ασπίδα είτε ως κορυφή ενός σύννεφου μανιταριών. Με τίτλο "Πυρηνική Ενέργεια", το κομμάτι ανατέθηκε ειδικά από τον αφηρημένο γλύπτη Henry Moore.
«Διαλύεται», η καρέκλα της ιστορίας της πανεπιστημίου του Σικάγο Christine Mehring ρωτάει το κρυπτό γλυπτό του Moore, «ή εξελίσσεται;» Στον πυρηνικό κόσμο που καταλαμβάνουμε τώρα, στον οποίο μας παραδόθηκαν τα 75 χρόνια πριν, τέτοια ερωτήματα φαίνονται μοιραία μας στοιχειώνει για πάντα.
