Již řadu desetiletí využívá lidstvo ke své škodě i užitku princip štěpné jaderné reakce. Její objev, který 6. ledna 1939 zveřejnili němečtí chemici Otto Hahn a Fritz Strassmann, stál u zrodu jaderných elektráren i atomových bomb.
Z pohledu tehdejší fyziky dával článek otištěný v časopise Die Naturwissenschaften asi stejný smysl jako tvrzení, že se bílá kulečníková koule může po zásahu tágem rozpadnout na červenou krychli a zelený jehlan. Jenže Otto Hahn, vedoucí oddělení chemie Společnosti císaře Viléma a jeho asistent Strassmann něco podobného přinejmenším naznačovali. Ba co víc, pro možnost rozpadu jednoho prvku na dva jiné měli i důkazy, které nebylo možné odbýt mávnutím ruky. 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.
Rozštěpení jádra uranu
Z toho, co vypadalo jako pravidlo, existovala jedna výjimka, dvaadevadesátý člen periodické soustavy prvků - uran. V jeho případě nevznikal pouze jeden izotop, ale hned několik nových prvků. Jaká je jejich podstata, o tom se mohli tehdejší badatelé pouze dohadovat. Převládlo nicméně přesvědčení, že se jedná o takzvané transurany, tedy prvky s protonovým číslem vyšším, než má uran. Probleskla sice i hypotéza, že ve skutečnosti je tomu naopak, jenže takovou možnost považovali vědci za nereálnou.
Jasno do celé věci pomohli vnést až Otto Hahn, respektovaný spoluobjevitel radioaktivního prvku protaktinium, a jeho asistent Fritz Strassmann. Ti na konci roku 1938 identifikovali ve vzorku vzniklém po ozařování uranu proudem neutronů stopy mnohem lehčího barya. Tím byla teorie transuranů vyvrácena, ale 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, a to 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.
Nobelova cena
Historie umí být někdy nespravedlivá. Zatímco Hahn získal za svůj objev v roce 1945 Nobelovu cenu za chemii, Strassmann, Frisch i Meitnerová vyšli naprázdno. 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 si mohl převzít až po skončení konfliktu. V té době už také věděl, jak ničivé důsledky jeho objev může mít.
Informace o výsledcích výzkumu se záhy 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, přestože se na vývoji bomby nepodílel. Po zbytek života se pak věnoval boji proti zneužití svého objevu.
Foto: profimedia.cz
