Eine Schwalbe macht noch keinen Sommer, ein gespaltener Atomkern noch
keine Bombe. Bei Otto Hahns Experimentalanordnung zu Weihnachten 1938
waren Uranatome der Reihe nach und über mehrere Stunden hinweg
mit Hilfe von Neutronen in Barium- und Kryptonkerne zerlegt worden.
Bei einer Bombe müssen aber die Atomkerne einer Masse von mehreren
Kilogramm spaltbaren Materials in einer tausendstel Sekunde gespalten
werden.
Man wusste schon relativ früh, dass die Kerne von Uran-235 und
Plutonium-239 (die Zahlen bezeichnen die Masse der Atomkerne) bei der
Spaltung Neutronen freisetzen, die eventuell andere Kerne spalten könnten.
Die Atomphysiker wussten aber auch, dass die Neutronen eine ganz bestimmte
mittlere Geschwindigkeit haben müssen. Die schnellen Teilchen fliegen
wirkungslos durch den Kern durch, die langsamen bleiben stecken.
Der italienische Physiker Enrico Fermi (1901 – 1954), er war
aus dem faschistischen Italien vor dem Mussolini-Regime geflohen, wurde
beauftragt, einen Atomreaktor zu bauen, um die Machbarkeit einer atomaren
Kettenreaktion zu überprüfen. Fermi studierte bereits mit
17 Jahren Physik an der Universität Pisa. Anschließend ging
er an die Universität Göttingen, die damals das Weltzentrum
der theoretischen Physik war. Später lehrte er an den Universitäten
Florenz und Rom und veröffentlichte bedeutende Schriften über
Quantenphysik und Radioaktivität. 1938 erhielt er den Nobelpreis
für Physik, im selben Jahr emigrierte Fermi in die USA.
Im Herbst 1942 war es soweit. In einer Halle unter dem Sportstadion
der Universität Chikago wurde ein Reaktor aus vierzigtausend Graphitblöcken
aufgebaut. In den Blöcken steckten die Brennelemente aus Uran und
die Cadmiumstäbe, die die Kettenreaktion bremsen sollten. Über
dem Reaktor standen drei Männer, das so genannte Himmelfahrtskommando.
Falls der Reaktor durchzugehen drohte, mussten sie eine Cadmiumsalzlösung
über die Graphitblöcke gießen.
Einer der Beteiligten, der (spätere) Nobelpreisträger Arthur
Compton, stand auf einer Empore über dem Reaktor. Er wollte, wie
er später erzählte, im Falle einer Katastrophe der erste sein,
der draufgeht. Der Reaktor wurde gestartet, indem die Cadmiumstäbe
mit der Hand herausgezogen wurden. Die Messgeräte zeigten sofort
ein Ansteigen der Neutronenstrahlen an, die Kettenreaktion hatte eingesetzt.
Fermis Experimentalreaktor hatte seinen Zweck erfüllt, die erste
atomare Kettenreaktion der Geschichte war erfolgreich durchführt
worden. Fermis Messdaten zeigten die technische Machbarkeit einer Atombombe.
Die Bevölkerung von Chicago erfuhr erst nach dem Weltkrieg von
diesem äußerst riskanten Experiment.
Jahresübersicht 2008
Der Fermireaktor
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Rudolf Oeller: