Atom bombaları II.Dünya Savaşı’nın sonunu hızlandırdı. Ancak tüm gezegeni nükleer imha ile tehdit eden başka bir tür savaş başlattılar, soğuk bir savaş.Dolayısıyla Hiroşima’yı harap eden atom bombası patlamasının 75. yıldönümünde (6 Ağustos 1945), yansımaların sonraki yıllarda jeopolitik dramları vurgulama eğiliminde olması anlaşılabilir.
Ancak bombaların nasıl ortaya çıktığına dair bilimsel hikayeyi de düşünmeye değer.
Bu hikayenin başlangıcını saptamak kolay değil. Bombanın enerjisinin kaynağı olan nükleer fisyon , Hiroşima’dan yedi yıldan daha kısa bir süre önce, 1938’de keşfedildi . Ancak nükleer enerjinin arkasındaki bilim on yıllar önce ortaya çıktı. Einstein dünyaya E = mc 2 olduğunu açıkladığında 1905 diyebilirsiniz . Ya da belki de Henri Becquerel’in 1896’da radyoaktiviteyi keşfiyle başlamak daha iyidir . Radyoaktivite, maddenin en küçük bileşenlerinde, atomları oluşturan parçalarda gizlenmiş, büyük miktarda yeni bir tür enerji ortaya çıkardı.
Her halükarda, bilim atom altı dünyayı anlamaya başladığında, hiçbir kuvvet atomun gücünün nihai açığa çıkmasını durduramazdı.
Ancak temel bilimden bombaya giden yol basit değildi. Askeri veya başka herhangi bir önemli kullanım için atom altı enerjinin nasıl kullanılacağına dair net bir ipucu yoktu. Fizikçi Robert Millikan, 1921’de Science News Bülteninde (orijinal Science News habercisi) yazan bir gram radyumun kurşuna parçalanma sürecinde bir gram kömür yakmaktan 300.000 kat daha fazla enerji yaydığını belirtti. Millikan bunun korkutucu olmadığını, çünkü dünyada çok fazla patlamış mısır yapmaya yetecek kadar radyum bile olmadığını söyledi. Ancak, “benzer enerji depolarına radyoaktif olmayan atomların da sahip olduğu neredeyse kaçınılmaz bir sonuçtur” diye uyardı.
1923’te Science News-Letter’dan editör Edwin Slosson (Science News’in hemen öncüsü) ayrıca “nasıl serbest bırakılacağını bildiğimiz takdirde tüm elementlerin benzer enerji depolarına sahip olduğunu” belirtti. Ancak şu ana kadar, “bilim adamlarının başka bir kaynaktan daha fazla enerji kullanılması dışında atom enerjisinin kilidini açmayı başaramadıklarını” kabul etti.
O zamana kadar fizikçiler atomun enerji zenginliğinin bir çekirdekte depolandığını fark ettiler – 1911’de Ernest Rutherford tarafından keşfedildi . Ancak pratik kullanım için nükleer enerjiye erişim imkânsız görünüyordu – en azından 1933’te nükleer enerjiden yararlanmayı planlayan herkesin “kaçak içki” olduğunu söyleyen Rutherford için. Ancak tam bir yıl önce, James Chadwick tarafından nötron olarak bilinen atom altı parçacık biçiminde nükleer enerjiyi serbest bırakan araç keşfedilmişti .
Elektrik yükü olmayan nötron, bir atoma ateş etmek, çekirdeği delip onu istikrarsızlaştırmak için ideal bir mermiydi. İtalya’da Enrico Fermi’nin 1930’larda yaptığı bu tür deneyler aslında uranyumda fizyona neden oldu. Ancak Fermi, yeni, daha ağır kimyasal elementler yarattığını düşünüyordu. Uranyum çekirdeğinin yarıldığına dair hiçbir fikri yoktu. Uranyumdan daha ağır 93 numaralı yeni bir element ürettiği sonucuna vardı (element 92).
Herkes aynı fikirde değildi. Alman kimyager-fizikçi Ida Noddack, kanıtların sonuçsuz olduğunu ve Fermi’nin daha hafif elementler, uranyum çekirdeği parçaları üretmiş olabileceğini savundu. Ama hakim bilgeliğe meydan okuyordu. Alman kimyager Otto Hahn’ın yıllar sonra yazdığı gibi, uranyum çekirdeğini daha küçük parçalara ayırma fikri “atom fiziği yasalarıyla tamamen uyumsuzdu. Ağır atom çekirdeklerini daha hafif olanlara bölmek o zaman imkansız kabul edildi. “
Yine de Avusturyalı bir fizikçi olan Hahn ve Lise Meitner, uranyumu nötronlarla bombardıman etmeye devam ederek, onların da yeni elementler olduğuna inandıkları şeyleri ürettiler. Kısa süre sonra Meitner, Nazilerin Yahudilere zulmünden kaçınmak için Almanya’dan İsveç’e gitmek zorunda kaldı. Hahn, kimyager Fritz Strassmann ile çalışmaya devam etti; Aralık 1938’de radyum olduğunu düşündükleri bir elementin baryumdan kimyasal olarak ayırt edilemediğini keşfettiler – görünüşe göre baryum. Hahn ve Strassmann bunun nasıl olabileceğini açıklayamadı.
Hahn, bu sonucu, Kopenhag’daki Niels Bohr’un enstitüsünde okuyan bir fizikçi olan yeğeni Otto Frisch ile tartışan Meitner’a yazdı. Meitner ve Frisch ne olduğunu anladılar – nötron uranyum çekirdeğinin bölünmesine neden olmuştu. Baryum artık parçalardan biriydi. Frisch, Amerika’ya giden bir gemiye binmek üzere olan Bohr’a, fizyonun bir atom çekirdeğinin bir damla sıvıya benzer şekilde davrandığına olan inancını doğruladığını fark eden Bohr’a söyledi. Amerika Birleşik Devletleri’ne vardığında Bohr, fizyon sürecini açıklamak için Princeton’da John Archibald Wheeler ile işbirliği yapmaya başladı. Hızlı bir şekilde, nadir görülen uranyum-235’te, daha yaygın olan uranyum-238’den çok daha kolay bir şekilde fizyonun gerçekleştiğini keşfettiler. Ve analizleri, henüz keşfedilmemiş bir element olan 94 numaranın da fizyonda özellikle verimli olacağını ortaya çıkardı. Bildirileri, Almanya’nın İkinci Dünya Savaşı’nı başlatmak için Polonya’yı işgal ettiği 1 Eylül 1939’da yayınlandı.
Bohr’un Ocak 1939’da Amerika’ya gelişi ile Wheeler ile yazdığı makalenin yayınlanması arasında, fisyonun gerçekliğine dair haberler yayıldı, tüm dünyada çarpıcı fizikçiler ve kimyagerler. Örneğin, Ocak ayının sonunda, fizyon sözcüğü Berkeley’e ulaştı ve burada önde gelen fizikçi J.Robert Oppenheimer, sonunda Manhattan Projesi’ni inşa etmeye yönlendiren bilim adamı oldu.
Berkeley seminerinde fizyonu tanıtan katılımcılar arasında genç bir kimya eğitmeni olan Glenn Seaborg da vardı (1941’de Bohr ve Wheeler tarafından tahmin edilen ve plütonyum olarak isimlendirilen 94 numaralı bilinmeyen elementi keşfetti). Seaborg, ilk başta Oppenheimer’ın bölünmenin gerçekleştiğine inanmadığını hatırladı. Ancak Seaborg, 1997 yılında yaptığı bir röportajda, “Birkaç dakika sonra bunun mümkün olduğuna karar verdi” dedi. “Herkesi şaşırttı.”
İlk sürprizden sonra, fizikçiler atomun enerji deposunun kilidini açmanın anahtarının fizyon olduğunu çabucak anladılar. Fizikçi Hans Bethe 1997’de yaptığı bir röportajda, “Pek çok insan, uranyum özellikle nötronlar, özellikle yavaş nötronlar tarafından bombardımana tutulduğunda, muazzam miktarda enerji açığa çıkaran bir süreç olduğunu doğruladı” dedi. Çok geçmeden savaşın etkileri herkesin dikkatini çekti.
Wheeler 1985’te yaptığı bir röportajda “Savaş tehdidi gittikçe yaklaşıyordu” dedi. “Savaş durumunda bu işin (fizyon) ne anlama gelebileceğini düşünmemek imkansızdı.” 1939’un başlarında, fizikçiler fizyonu tartışmak için bir araya geldiler. Bethe “Herkes nükleer bir patlayıcı yapmanın tamamen mümkün olduğu konusunda hemfikirdi,” diye hatırladı .
Almanya’nın bir nükleer bomba geliştirebileceği endişeleri, Albert Einstein’ın Ağustos 1939’da Başkan Franklin Roosevelt’e gönderdiği ve sonunda Manhattan Projesi’ne yol açan ünlü mektubuna yol açtı. Bir fizyon bombası inşa etmenin bir “zincir reaksiyonu” üretmeyi gerektireceği anlaşıldı – fizyon işleminin kendisinin daha fazla fizyona neden olabilecek nötronları serbest bırakması gerekecekti. Aralık 1942’de Fermi, Chicago Üniversitesi’ndeki ekibe liderlik etti ve sürekli bir zincirleme reaksiyon gösterdi ve ardından Los Alamos, NM’de Oppenheimer yönetiminde bomba üzerinde çalışmalar başladı.
İlk başta bazı fizikçiler, bir bombanın savaşla ilgili olacak kadar hızlı geliştirilemeyeceğini düşündüler. Örneğin Bethe, radar üzerinde çalışmayı tercih etti.
“Bütün teşebbüsün bir zırvalık olduğunu düşünmüştüm,” dedi. Bunun savaşla hiçbir ilgisi olmadığını sanıyordum. Ancak Nisan 1943’te Oppenheimer Bethe’yi Los Alamos’a almayı başardı. O zamana kadar bilim yerindeydi ve bomba tasarlama ve inşa etme yolu açıktı. Bethe, “Tek yapmamız gereken öngörülemeyen zorlukların olmadığını öğrenmekti,” dedi.
Nihayetinde prototip, Temmuz 1945’te, bombanın Japonya’ya karşı kullanılmasından yaklaşık üç hafta önce Alamogordo’da patladı.
İnsanoğlunun karşılaştığı veya hayal ettiği her şeyden daha korkunç bir silahtı. Ve bilim sorumluydu. Ama sadece bilim doğayı eskisinden daha derinlemesine anlamayı başardığı için. İlk başta kimse bu anlayışın nereye varacağını bilmiyordu.
Radyoaktivitenin, atom çekirdeğinin ve hatta nötronun keşfinin sonunda bir kitle imha silahının yapımını mümkün kılacağını öngörmenin kesinlikle bir yolu yoktu. Yine de bir bombanın mümkün olduğu bilindiğinde, bu kaçınılmazdı.
Almanya’nın II.Dünya Savaşı’nda teslim olmasının ardından Müttefikler, aralarında Nazi bomba projesinin lideri Werner Heisenberg’in de bulunduğu birçok üst düzey Alman bilim adamını gözaltına aldı ve konuşmalarını gizlice dinlediler. Almanların pratikte mümkün olmadığını düşündükleri için bomba yapamadıkları açıktı. Ancak Hiroşima’nın bombalanmasını duyduktan sonra Heisenberg, bombanın gerçekte nasıl mümkün olduğunu çabucak anladı. Bilim adamları bir şeyin mümkün olduğundan emin olduktan sonra, onu yapmak çok daha kolaydır.
Atom bombası durumunda, doğanın sırlarını arayan temel araştırmalar, kontrol edilmesi imkansız olan yeni bilginin zincirleme reaksiyonunu başlattı. Sonuçta ortaya çıkan mantar bulutu, bilimin en rahatsız edici başarılarından birini simgeliyor.