Ke kořenům jaderné energetiky – Gunn a Abelson

Projekt Manhattan, iniciovaný známým Einsteinovým dopisem prezidentu Rooseveltovi, vstoupil nesmazatelně do našeho života, učebnic i do vědeckých laboratoří a ústavů. Stal se synonymem začátku atomové éry lidstva. Po zásluze, ale ne zcela. Leccos v učebnicích by vypadalo jinak, nebýt jaderného výzkumu v Námořní výzkumné laboratoři USA (NRL - Naval Research Laboratory.)

V roce 1938 stál v čele Strojní a elektrotechnické divize NRL dr. Ross Gunn. Pracoval na problému záměny dieselového pohonu ponorek za jiný koncept. Tak jako mnozí jiní, i on podlehl euforii neutronového záření a také mu neunikly úspěchy Otto Hahna a Fritze Strassmana v Německu. Postřehl, že zde může být zdroj energie bez nutnosti přísunu kyslíku, velkého množství paliva a odvodu spalin. 17. března 1938 zorganizoval schůzku Enrico Fermiho a dalších významných osobností se špičkami vojenského námořnictva, aby získal peníze na jaderný výzkum. Podařilo se. Výzkum byl zahájen v tichosti, šest měsíců předtím, než president obdrží dopis od Alberta Einsteina.

Úvodní úvahy vycházely z předpokladů, že výsledkem nebude jaderná nálož a že zdrojem energie bude štěpení uranu. Pro experimentální účely bylo třeba více než 10 kg uranu 235. Dosavadní metoda jeho výroby využívajících slitin s niklem byla natolik málo produktivní, že i jediný kilogram U235 byl vzácností. A tak problém k řešení číslo jedna byl vybrán. Ross Gun, ani jeho mladý spolupracovník, výjimečně bystrý fyzik Dr. Philip Abelson uprostřed léta 1941 ještě netušili, že právě tím vzali do ruky klíč k praktickému spuštění řetězové štěpné reakce. Tím bylo oddělení oněch 0,7 procenta U 235 z přírodního uranu. Abelsonova-Gunnova metoda jako jediná tehdy dovolila vyrobit kilogram štěpného materiálu za jediný den. Teprve to dostačovalo pro překročení hranic pouhého teoretického zkoumání.

Původně byl v USA navržen tucet metod separace izotopů uranu. Z nich čtyři byly rozpracovány do stadia možného průmyslového použití: elektromagnetická plynová difůze, centrifuga, hmotnostní spektrografe a termální difůze v tekutině. Právě termální difůze se ukázala jako ta pravá pro výrobu dostatečného množství materiálu. Spočívá v tom, že soli přírodního uranu se v tekutém stavu zahřívají. Lehčí izotopy pak mají tendenci se difůzí přesouvat do oblasti s vyšší teplotou a tam se odebírá tolik žádaný U235.

Pro separaci izotopů uranu byla použita svislá kolona s odběrem produktu v horní části. Pilotní závod začal vyrábět v roce 1942 v 10 kolonách o výšce asi 11 metrů. Později byly ve po stovkách budovány kolony o polovinu vyšší.

Jaderný výzkum v USA tedy běžel ve dvou konkurenčních projektech. Armádní projekt výroby jaderné bomby Manhattan, velkoryse financovaný státem a vedený Grovesem a Oppenheimerem v roce 1943 již spotřeboval 2 miliony dolarů. Proti němu, v roli pilné popelky stál 60 tisícový projekt Námořní výzkumné laboratoře v čele s Rossem Gunnem a Philipem Abelsonem. Propastnému rozdílu v rozpočtech odpovídal také vliv projektů na rozdělování zdrojů, přenos informací a personální politiku. Hořká příchuť nerovné spolupráce obou výzkumů vyprchala až po válce. Každý z nich se pokusil vydat jiným směrem.

V New York Times ze 14. prosince 1945 stojí: „Hlavním posláním nukleární energie je roztočit kola světa a pohánět lodi,“. Podepsán je Dr. Ross Gunn. Brzy nato, 5. března 1946 Winston Churchill ve Fultonu, spustil železnou oponu a oba projekty se opět setkaly. Stovky jaderných reaktorů dodnes pracují na ponorkách, skrývajících ve svých útrobách zhruba polovinu celosvětového potenciálu jaderných zbraní.

Ross Gunn ovšem zdůrazňoval jiné ponaučení. S oblibou poukazoval na skutečnost, že v intelektuálním světě vědy a inženýrství neplatí přímá úměra mezi výsledky a vloženými prostředky. Často se stává, že mnohem menší tým dosáhne srovnatelných výsledků s méně penězi a za kratší čas.

František Kostiha

zpět na úvodní stránku