Erinnerung an den Chicago Pile, den ersten Kernreaktor der Welt

Der 2. Dezember 1942 war der kälteste Tag in Chicago seit fast fünfzig Jahren.An diesem kalten Nachmittag versammelte sich eine Besatzung von Männern und Frauen — viele von ihnen stammten aus Ländern, die einen Ozean entfernt waren, wo der Zweite Weltkrieg tobte — unter den Aussichtsplätzen des Stagg Field der Universität von Chicago, um ein geheimes Feuer anzuzünden. Sie waren Mitglieder des Metallurgischen Labors, einer Organisation, die erst seit diesem Januar existiert hatte, und warenaufmerksam auf ihre Schaffung, eine staubige Sammlung von Graphit, Uran und wissenschaftlicher Ausrüstung, die sie den Stapel nannten. Heute wissen wir es alsetwas anderes: der erste Kernreaktor der Welt.

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Der Chicago Pile hat seinen Low-Tech-Namen verdient. Es war ein Stapel von vierzigtausend Graphitblöcken, die in einem Holzrahmen zusammengehalten wurden, fünfundzwanzig Fuß breit und zwanzig Fuß hoch. In etwa der Hälfte der Blöcke befanden sich Löcher, die kleine Mengen Uranoxid enthielten; In einigen anderenwaren Nuggets aus raffiniertem Uranmetall, deren Herstellung noch ein neuartiges Verfahren war. Der Stapel hatte nur wenige Sicherheitsmerkmale. Der einzige Schutz der Wissenschaftler vor Strahlung kam von einer Reihe von Cadmium-Kontrollstäben, die von Hand eingesetzt und entfernt werden konnten, zusammen mit ungeprüften Theorien und Berechnungen. In einem Regierungsbericht heißt es später: „Es gab keine Richtlinien und keine Vorkenntnisse.“ Weder der Universität noch den Stadtbeamten wurde gesagt, dass im Herzen der zweitgrößten Stadt der Vereinigten Staaten ein Experiment stattfand, das selbst seine Schöpfer als riskant beurteilten.

Das Experiment selbst war so etwas wie ein Antiklimax. Der Haufen wurde hochgefahren, zur Kritikalität gebracht (der Punkt, an dem eine nukleare Reaktion autark wird), dann eine halbe Stunde später abgeschaltet, bevor seine wachsende Hitze und Radioaktivität zu gefährlich wurde. Das Metallurgische Labor experimentierte einige Monate damit, bevor es demontiert und rekonstituiert wurde — jetzt mit radioaktiver Abschirmung — an einem Ort, der etwas weiter von der Stadt entfernt war, wo es als bekannt wurdeschicago Pile-2. Letztendlich lief der Reaktor über ein Jahrzehnt, bevor er schließlich demontiert und im Wald vergraben wurde.

Der Stapel war keine abstrakte wissenschaftliche Leistung. Es war Teil eines viel größeren Plans, der unter der Schirmherrschaft des Manhattan-Projekts konzipiert wurde, um eine Flotte von Kernreaktoren in Industriegröße zu bauen – nicht für die Erzeugung von elektrischer Energie (die viel später kommen würde), sondern für die Produktion von Plutonium, einem Brennstoff für Atomwaffen. Praktisch über Nacht, theUniversity of Chicago war ein wichtiger Kriegsunternehmer geworden. (Einer seiner vielen Regierungsaufträge verdoppelte das Budget der Schule.) Daten aus dem Stapel würden das Design späterer Reaktoren informieren, einschließlich derjenigen, die das Plutonium für den ersten Atomwaffentest der Geschichte, die bekannte Astralität, und die auf Nagasaki abgeworfene Atombombe lieferten.

Kriegsgeheimnis und Misstrauen durchdrangen jeden Aspekt der Arbeit des metallurgischen Labors. Das US-Militär hatte einige seiner Mitarbeiter, darunter Arthur Compton, seinen Nobelpreisträger, als Sicherheitsrisiken eingestuft. Andere Mitglieder des Projekts, darunter der Gadfly-Physiker LeoSzilard und sogar der bedeutende Enrico Fermi, galten als „Enemyaliens“, weil die Länder, aus denen sie geflohen waren, unterfaschistischer Herrschaft standen. Vannevar Bush, der Wissenschaftler-Administrator, der einen Großteil der frühen Arbeiten am Manhattan-Projekt mitprägte, appellierte an das Militär, diese Bedenken auszuräumen. Anstatt Nuklearexperten frei herumlaufen zu lassen, wäre es nicht besser, schlug er vor, „praktisch jeden Physiker im Land, der Hintergrundwissen über das Thema hat, aufzunehmen und gründlich zu kontrollieren“?

Schließlich ging die Regierung auf ihre Sicherheitsbedenken ein, indem sie eine Einrichtung an einem isolierteren Ort eröffnete, an dem die wirklich sensiblen Arbeiten durchgeführt werden konnten. Dies wurde das Los Alamos Laboratory in New Mexico.Obwohl viele der vertrauenswürdigsten Wissenschaftler des Chicago-Teams die Reise nach Los Alamos unternahmen, blieben andere zurück oder wurden zurückgehalten. Sie blieben jedoch nicht untätig. Nachdem sie den Großteil ihrer Arbeit im frühen Teil des Manhattan-Projekts erledigt hatten und von den Herausforderungen des tatsächlichen Baus der Bombe nicht belastet waren, hatten sie Zeit, über die sozialen und politischen Probleme nachzudenken, die sich aus der neuen Technologie ergeben. Ein Bericht zu diesem Thema unter dem Vorsitz von James Franck, einem Nobelpreisträger aus Deutschland, der im vorangegangenen Krieg an chemischen Waffen gearbeitet hatte, kam zu dem Schluss, dass die ersten Atomwaffen nicht ohne Vorwarnung in Städten abgeworfen werden sollten. Der Franck-Bericht löste einige Diskussionen auf den höheren Ebenen des Manhattan-Projekts aus, es wurden jedoch keine Pläne geändert. Schließlich, nach dem Krieg, wurde es der Öffentlichkeit zugänglich gemacht,mit einigen Änderungen durch das Militär. Eine Zeile, die aus jeder Kopie des Berichts herausgekratzt wurde, aber nur in Originalen sichtbar ist, indem man sie im rechten Winkel ans Licht hält, argumentierte, dass, sollten die Vereinigten Staaten das erste Land sein, das Atomwaffen im Krieg einsetzt, es „andere Nationen veranlassen könnte, uns als ein im Entstehen begriffenes Deutschland zu betrachten.“

Nicht alle Gedanken der Chicagoer Wissenschaftler waren so dunkel. Mitglieder des Metallurgischen Labors schrieben auch Berichte über die friedlichen Vorteile des Atoms und stellten sich ein neues Gebiet der Wissenschaft und Technologie vor, das sie „Nukleonik“ nannten und das nach dem Zweiten Weltkrieg medizinische Durchbrüche und neue Energieversorgungen einleitete. Sie empfahlen die Schaffung eines nationalen Laborsystems, um sicherzustellen, dass Organisationen wie das Metallurgical Laboratory in Friedenszeiten existieren könnten, und setzten sich energisch für eine ihrer Ansicht nach weise Politik über Atomwaffen ein. Das Bulletin of the Atomic Scientists of Chicago und die Federation of Atomic Scientists (später die Federation of AmericanScientists) sind beide aus diesem politischen Erwachen hervorgegangen, und eine Bewegung für soziale Verantwortung im Namen von Wissenschaftlern wurde geboren. Das Pilotteam erwies sich als besser darin, Reaktoren zu bauen, die die öffentliche Politik verändern, aber sein Vermächtnis an Aktivismus und öffentlichem Engagement spiegelt sich im heutigen Diskurs über den Klimawandel wider.

Nachdem der Krieg zu Ende war und die Welt die entfesselte Macht zu schätzen gelernt hatte, installierte die Universität von Chicago eine Bronzetafel zum Gedenken an den Krieg. „Am 2. Dezember 1942 erreichte der Mensch hier die erste sich selbst erhaltende Kettenreaktion und initiierte damit die kontrollierte Freisetzung von Kernenergie.“ In einem Abgelehntenvorschlag schlug der Direktor der Universitätspresse vor, einen Satz bis zum Ende hinzuzufügen: „Zum Guten oder Schlechten.“