Japonský útok na Pearl Harbor neznamenal pro Spojené státy jenom začátek války. Prezident Franklin Delano Roosevelt díky tomu získal neomezený rozpočet na militarizaci průmyslu a do něho se schoval i jeden přísně tajný projekt. Projekt, který zpočátku sídlil na Manhattanu. Na začátku roku 1942 se tam Spojené státy pustily do vývoje prvních jaderných zbraní a nasadily na to svou plnou hospodářskou a průmyslnou sílu.
Nacisté měli před začátkem druhé světové války nejsilnější armádu, mocný průmysl a špičkové vědce. A právě ti v roce 1939 přišli s revolučním objevem: rozštěpili atomy. Jenže představa, že by nacistický vůdce Adolf Hitler získal extrémně silnou zbraň v podobě atomové bomby, ostatní vědce děsila a přiměla k akci. Malá skupinka s Albertem Einsteinem v čele napsala varovný dopis americkému prezidentu Rooseveltovi, který si riziko uvědomil.
Aby mohly Spojené státy vyrobit vlastní atomovou pumu, potřebovaly dostatek materiálu, ale ten jim chyběl. Jak řekl původně dánský fyzik Niels Bohr: „Není možné získat dostatečné množství štěpného uranu, ledaže bychom celé Spojené státy obrátili v jednu velkou továrnu.“
Právě to ale v podstatě Američané udělali. Projekt Manhattan v přepočtu na dnešní peníze vyšel na 750 miliard korun. A odhaduje se, že osmdesát až devadesát procent ze všech nákladů si vyžádalo právě získání dvou klíčových štěpných materiálů, uranu a později plutonia.
Jak to, že to bylo tak náročné? Vědci museli od sebe oddělit dva izotopy uranu, které se v přírodě nacházejí dohromady: uran-235 a uran-238, přičemž bývá více 238, ale pro jadernou zbraň je zapotřebí 235. Tehdy, protože se o něco takového někdo pokusil úplně poprvé, neexistovala žádná průmyslová technologie – tu museli Američané od začátku navrhnout, vyvinout a postavit. A to pod tlakem času, kdy stále panovaly obavy, že by to Němci mohli zvládnout rychleji.
Není uran jako uran
Proč vlastně vědci opovrhli jedním druhem uranu a potřebovali tak nutně ten druhý? „Z hlediska chemických vazeb, když se podíváte na chemické vazby, které jsou v elektronovém obalu, tak ty izotopy se chovají úplně stejně. Odlišnost je jen v počtu neutronů, která i když není veliká, vede k jinému chování jádra,“ vysvětluje Ondřej Novák z katedry jaderných reaktorů na ČVUT. Právě toho chtěli Američané využít. „Zároveň díky této odlišnosti má izotop 235 i maličko jinou váhu a díky tomu ho dokážeme oddělit.“
Pro představu ten rozdíl se dá dobře ilustrovat na basketbalovém míči jako na lehčím uranu 235 a na basketbalovém míči s malou mincí na svém povrchu, který v této představě zastupuje uran 238.
„Oni vlastně vědci a inženýři v projektu Manhattan byli, dalo by se říci, takovými atomovými Popelkami,“ dodává Novák. „Oni třídili něco, co bylo téměř identické, ale museli si poradit. Bylo to strašně těžké a zároveň byli v časovém presu.“
Jak to Američané dokázali a jakou roli v tom hrálo město Oak Ridge v Tennessee? Více se dozvíte v podcastu:
