ATOMBOMBA FELTALÁLÓI Szilárd Leó ( )

Átírás

1 ATOMBOMBA FELTALÁLÓI Szilárd Leó ( ) Világhírő magyar természettudós, egy középosztálybeli zsidó értelmiségi család gyermeke volt, Spitz vezetéknévvel született, de családja 1900-ban magyarosította nevét. A fiú igazi zseni volt, állítólag már 13 esztendıs korában már házi kommunikációs berendezést kreált. Az elsı világháború idején a késıbbi feltaláló a tüzérségnél szolgált. A világháborús politikai zőrzavar utáni antiszemita légkörben Szilárd Leónak nem volt lehetısége egyetemi tanulmányokat folytatni, ezért Berlinbe távozott, ahol a politechnikumban, majd a Berlini Egyetemen tanult, fıként a fizika tárgykörében. A magyar származású tudós korai kutatásait fıként a hıtan és a részecskefizika terén folytatta ben Einsteinnel közösen adott be szabadalmat egy részecskegyorsítóra, munkájuk eredményeként pedig két évvel késıbb az elektronmikroszkópot is feltalálták. Miután 1933-ban Hitler átvette a hatalmat Németországban, sok zsidó származású tudóshoz hasonlóan Szilárd is elhagyta az országot, és Angliába ment, késıbb továbbvándorolt Amerikába, New Yorkban, majd 1942-tıl Chicagóban élt. A tudós 1934-ben fordult az atomkutatás felé. Rájött arra, hogy abban az esetben, ha találunk egy atomot, ami egy neutron hozzáadása esetén kettıt bocsát ki magából, elindítható az a robbanással végzıdı láncreakció, ami az atomenergia kinyeréséhez szükséges. Az Oppenheimer által vezetett Manhattan-projektben Szilárdnak jelentıs érdemei voltak a nukleáris láncreakció feltételeinek megteremtésében (ehhez plutóniumra bomló, ún. könnyő uránra, illetve grafitra volt szükség). Az elsı sikeres kísérlet 1942 decemberében zajlott le, amit Szilárd Leó már a chicagói Metallurgiai Laboratórium vezetıjeként hajtott végre. A tudós nem nézte jó szemmel, hogy programja a hadsereg befolyása alá kerül, mert szentül meg volt gyızıdve, hogy az elkészülı atomfegyver elpusztítja majd az egész világot. Szilárd Leó a magyar nép egyik legjelentısebb tudósa volt, akit a kortárs tudomány és közélet szereplıinek általános tisztelete övezett; emlékét többek között üstökös és a Hold egyik krátere is ırzi.

2 Wigner Jenı ( ) A Fasori Evangélikus Gimnáziumban Neumann János osztálytársa volt. Az iskola szellemisége nagy hatást gyakorolt rá márciusában a kommunisták hatalomra jutása után az egész Wigner család elhagyta az országot. Novemberig Ausztriában éltek, ahol a család áttért az evangélikus hitvallásra. Miután elvégezte a gimnáziumot, 1920-ban beiratkozott a Mőegyetem vegyészmérnöki szakára, de 1921-tıl a Berlini Mőszaki Fıiskolán folytatta tanulmányait. A Német Fizikai Társulat szerda esti beszélgetéseit is látogatta, melyeken részt vettek olyan nagy tudósok, mint Max Planck, Max von Laue, Rudolf Ladenburg, Werner Heisenberg, nem utolsósorban Albert Einstein. Szilárd Leóval is ezeken a kollokviumokon találkozott. Szilárd szinte azonnal az egyik legjobb barátjává lett, bár személye mindvégig rejtély maradt számára ben visszatért Magyarországra. Édesapja mellett mérnökként dolgozott az újpesti bırgyárban, de végül nem tudott ellenállni a berlini Kristálytani Kutatóintézet hívásának, és ismét Németországba költözött. Rengeteg idıt töltött a könyvtárban, és Einstein helytelenítésével nem törıdve beleásta magát a kvantummechanikába re publikációival széles körben felhívta magára a fizikusvilág figyelmét adta ki Csoportelmélet módszer a kvantummechanikában címő mővét, amely egy ma is használatos eszközt adott az elméleti fizikának. Az elmélet kidolgozásában Neumann János is segítette. Kezdetektıl fogva a nemzetiszocialista rendszer kritikusa volt. Késıbb, amikor többen dicsérték az ítélıképességét, mindig tiltakozott, mondván, nem kellett különösebb érzékenység ahhoz, hogy felismerje Hitler gonoszságát és veszélyességét; ahhoz kellett inkább speciális érzékenység, hogy valaki ne lássa. A harmincas évek végén kiterjesztette kutatásait az atommagokra is. Kifejlesztett egy fontos általános elméletet az atommag-reakciókra. Nagy szerepe volt a Manhattan terv melletti agitációban, ami az elsı atombomba megépítéséhez vezetett Hitler megfékezése érdekében. Azonban nagyon letörte, amikor látta, hogy Hirosimára és Nagaszakira ledobták a bombát. Ugyanakkor, mint választott hazájának hő polgára, védelmezıje maradt az amerikai hadseregnek, és továbbra is úgy gondolta, hogy az atombombára szükség volt. A negyvenes évek elején az atomenergia békés felhasználásának úttörıje lett: 1941-ben ı tervezte meg az elsı, kísérleti atomreaktort, és ı ajánlotta, hogy a neutronok lassítására vizet használjanak ban megkapta a fizikai Nobel-díjat.

3 Teller Ede ( ) Teller Ede azt vallja magáról, hogy ötéves kora körül egyetlen dologban volt otthonos: a számokban. Elemi iskolai osztályait magániskolában végezte, majd a Trefort utcai Mintagimnáziumba járt. A német és magyar nyelv mellé nevelınıjétıl hamar megtanulta az angolt. Osztálytársai és matematikatanára nem szerették, mert tehetségesebb volt környezeténél. Szerencsére azért akadtak, akik számára fontos volt Teller matematikai fejlıdése ben beiratkozott a budapesti József Mőegyetemre. Bár a matematika érdekelte, apja kívánságának megfelelıen a vegyész szakon tanult, hasonlóan a néhány évvel idısebb Wigner Jenıhöz és Neumann Jánoshoz. A gondos apa ekkor mutatta be nekik és Szilárd Leónak. Németországban, a müncheni egyetem fizika szakán tanult, Lipcsében Heisenberg nagyon mély hatást gyakorolt rá ban doktorált fizikából (a molekuláris hidrogénionról írta értekezését), és ezután Göttingenben kapott kutatói állást. Ahhoz a kutatói körhöz csatlakozott, amelynek Heisenberg, Bohr és Einstein voltak a vezéralakjai. Hitler uralomra jutása után, 1934-ben elıször Dániába ment, Niels Bohr kutatócsoportjába. Teller 1935 augusztusában érkezett az Egyesült Államokba és 1941-ben az állampolgárságot is megkapta. Washingtonban Gamow és Teller szorosan együtt dolgoztak. Megfogalmazták az ún. Gamow-Teller tételt. Teller egyike volt azoknak, akik azonnal felismerték annak veszélyét, hogy német tudósok 1939-ben felfedezték az atommaghasadást. Az emiatti félelmet erısítette, hogy tudták, a német nukleáris programot maga Heisenberg vezette. Szilárddal, Wignerrel együtt részese annak az akciónak, amelyben Einsteint rávették egy Roosevelt elnöknek szóló figyelmeztetı levél írására. Így 1941-ben bekapcsolódott az amerikai Manhattan-tervbe, amelynek célja az atombomba elıállítása volt. Teller a hetvenes években szorgalmazta a fúziósenergia-kutatásokat, majd a nyolcvanas években ı kezdeményezte a csillagháború néven ismertté vált rakétaelhárító-rendszer kifejlesztését. Mindig is az erıs katonai védelem szószólója volt. A Magyar Tudományos Akadémia 1990-ben választotta tiszteleti tagjává.

4 Az atombomba egy olyan találmány, amire senki sem büszke. A második világháború lezárását és rengeteg ártatlan halálát okozta. Egy amerikai kutatócsoport fejlesztetett ki a Manhattan-terv keretein belül az új mexikói Los Alamosban. V1 és V2-e rakétáknál jóval erısebb - közel szer erısebb - fegyvert is ki lehet fejleszteni. Trinity teszt az elsı teszt szintén Új-Mexikóban volt július 16-án, 20 kilotonna volt a robbanás hatóereje. Az elsı háborús bevetés: Az Enola Gay hívójelő B-29es bombázó szállította és dobta le az elsı bombát - Little Boy - Japánra augusztus 6-án Hirosimára ledobott bomba 242 ezer embert ölt meg. Azonnal 140 ezren haltak meg, a többi 100ezer fı a sugárzás mellékhatásai miatt veszteték életüket. Észérvekkel felfoghatatlan támadás következményeit a mai napig nyögi a szigetország. A második háborús bevetés: 1945.augusztus 9-én Nagasakira is atombombát dobtak- Fat Man (a rossz látási viszonyok miatt a másodlagos célpontként feltőntetett Nagasakit támadta az amerikai légierı). Itt is hasonló pusztítást okozott. 80ezren azonnal meghaltak, közel 75ezeren sugárfertızésben szenvedtek és haltak meg. A csapás után Japán azonnal kapitulált. A világháború után leghamarabb a Szovjetunió tett szert nukleáris fegyverre. Elsı kísérleti robbantásukat augusztus 29-én hajtották végre egy kazahsztáni kísérleti telepen. Az atombomba mőködési elve A hasadások száma a tömeggel arányos. A láncreakció feltétele, hogy a hasadások során keletkezett neutronok száma ne legyen kisebb, mint az új hasadást elıidézı, elnyelıdı és a felületen kiszökı neutronok számának összege. Az uránbombában a hasadóanyagot úgy kell elrendezni, hogy az szubkritikus maradjon, ezért két vagy több részre osztják. A láncreakció elindításához a hasadóanyagot kémiai robbanótöltettel összepréselik, így kis térfogatban szuperkritikus tömeg egyesül. Az összepréselés során a berillium olyan közel kerül a rádiumhoz, hogy együtt neutronforrásként üzemelnek. A kibocsátott neutronok hatására megindul a láncreakció.

5 Bár mind az atombomba, mind az atomreaktor hasadásos láncreakción alapul, hangsúlyozni kell, hogy mőködésük között több alapvetı különbség is van. Az egyik lényegi különbség, hogy az atomreaktorban a keletkezett gyorsneutronokat le kell lassítani ahhoz, hogy a láncreakció létrejöhessen, míg az atombombában a gyorsneutronok hozzák létre a láncreakciót. Ennek az a következménye, hogy az atomreaktorban a folyamatok sohasem mehetnek végbe olyan sebességgel, mint az atombombában. Azaz egy atomreaktor sohasem válhat atombombává. A bombában a láncreakció a másodperc milliomod része alatt megszalad, a hımérséklet több millió fokra emelkedik. Ezzel szemben, az atomerımőben még a legsúlyosabb esetben sem emelkedik a hımérséklet egy-kétezer fok fölé, s ekkor a neutronlassítás megszőnés miatt a további láncreakció leáll. A csernobili atomreaktor robbanása is inkább egy túlfőtött kazán robbanásához hasonlítható, semmint egy atombombáéhoz. A csernobili robbanáskor kialakult legnagyobb hımérséklet - ami a grafit meggyulladása miatt alakult ki, ami 2500 o C volt. Feladatok!!!! Felsısöknek: 1. Az atombomba feltalálói közül ki/kik született/születtek a XX. században? 2. Mi volt az amerikaiak célja a Manhattan-tervvel? 3. Mit jelent magyarul a Trinity szó? Így nevezték az elsı atombomba tesztjét Új-Mexikóban. 4. Mit neveztek el Naprendszerünkben Szilád Leóról? 5. Melyik két városra dobták le az atombombát Japánban 1945-ben? +1. Nevezz meg tíz találmányt és feltalálóját, amelyek magyar származású tudósokhoz köthetıek! Gimnazistáknak: 1. Szilárd Leónak a Berlini Egyetemen világhírő tanítói voltak. Nevezz meg közülük legalább kettıt! 2. Miért alakult meg az Atomtudósok Válságbizottsága? 3. Milyen károkat okoz egy felrobbantott atombomba? Válaszodat 4-5 mondatban fogalmazd meg! 4. Mit fogalmaz meg a Gamow-Teller tétel? 5. Miért nem válhat egy atomreaktor atombombává? +1. Milyen Nobel-díjat kaptak magyar tudósok? Nevezz meg legalább ötöt!