Oppenheimer a jeho strach z apokalypsy: Čeho se vědci obávali před prvním jaderným testem?

Když 16. července 1945 uskutečnili experti z projektu Manhattan na střelnici v Novém Mexiku první úspěšný test atomové bomby, mnozí z nich si oddechli. Nejenže dokázali splnit zadaný úkol, ale nenaplnily se ani katastrofické vize důsledků jaderné exploze.

15.06.2025 - Miroslav Mareš

Přeprava 120tunového zařízení Jumbo na místo odpalu historicky prvního jaderného testu. (foto: Wikimedia Commons, DOE, PDM 1.0)




S ničivou silou jaderných zbraní počítali všichni, existovala ale nejistota ohledně toho, co všechno nastane po vyvolání umělé štěpné reakce. Zmíněné obavy zpopularizovala scéna z oscarového snímku Oppenheimer (2023), v němž onen jaderný fyzik reaguje na dotazy velitele projektu Manhattan generála Leslie „Dicka“ Grovese. Důstojník se fyzika ptá, jestli výbuch zapálí atmosféru či zda po „zmáčknutí knoflíku“ mohou zničit svět. Filmový Robert Oppenheimer ho příliš neuklidňuje odpovědí, že „taková možnost se blíží nule“

Přestože se jedná o uměleckou fikci, mnozí odborníci při výzkumu atomové energie skutečně varovali před nekontrolovanou a nezastavitelnou jadernou reakcí. I když to vzhledem k obrovskému destrukčnímu účinku těchto zbraní zní paradoxně, nejsou jejich dosavadní testy a použití to nejhorší ve srovnání s černými úvahami, které se expertům honily hlavou.

Obavy průkopníků

Několik významných vědců se strachovalo, že po štěpné jaderné reakci dojde vlivem uvolnění obrovské teploty k nekontrolované termojaderné fúzi – tedy ke slučování atomových jader. Obdobné procesy se odehrávají i v nitru Slunce a dalších hvězd. Nejde tedy o klasický požár či hoření kyslíku ve vzduchu. Proto je označování hrozby „shoření atmosféry“ z fyzikálního hlediska nepřesné,  ale v této souvislosti se užívalo. Obavy některých zúčastněných směřovaly dokonce k tomu, zda nenastane zničení planety a nevznikne „černá díra“.

Strach z nekontrolované fúze se mezi experty objevil ještě před zahájením projektu Manhattan. Měli o ní debatovat též vědci podílející se na výzkumu jaderných zbraní v Německu. Tyto obavy měly prý částečně stát i za zpožděním tamního programu, nicméně nikdo to dosud neprokázal. Přesnější informace pocházejí ze Spojených států amerických, kde obdobné téma nadnesl Edward Teller v roce 1942 při rekrutování vědců pro atomový výzkum na Kalifornské univerzitě v Berkeley. Tellera přitom ovlivnil astrofyzik George Gamow, který zkoumal na Univerzitě George Washingtona nukleární reakce ve hvězdách. Následně vypomohl s výpočty fúzních reakcí při vysokých teplotách u jaderných zbraní.

Procházka u jezera

Po zahájení projektu Manhattan se debata o popsané hrozbě vedla v kruhu vědců kolem Oppenheimera. Ten se rozhodl probrat celý problém s Arthurem Holly Comptonem, nositelem Nobelovy ceny z roku 1927 za předchozí objev takzvaného Comptonova efektu, který vysvětluje specifické aspekty interakce fotonu záření s elektrony. V létě 1942 působil jako vedoucí Metalurgické laboratoře v Chicagu a po náročné práci si s rodinou odjel odpočinout do víkendového obydlí u jezera Otsego v Michiganu.

Tam za ním přijel na konci července Oppenheimer, ale o přesném průběhu návštěvy nepanuje úplná shoda. Pro veřejnost ji totiž podrobněji popsala až v roce 1959 žurnalistka Pearl Bucková v časopise The American Weekly a těžko říct, zda jsou všechny vzpomínky a citace přesné. Podle tohoto zdroje oba vědci zahájili při ranní procházce u jezera debatu o možné zničující fúzi po jaderném výbuchu. Probírali nejen hrozbu destrukce atmosféry, ale také možnost ničivé reakce v oceánech. Compton údajně prohlásil, že v případě takové katastrofy bylo by lepší akceptovat nacistické otroctví než připustit, aby se za lidstvem zatáhla opona.

Současně ale oba vědce znepokojovaly zprávy o hitlerovském programu jaderných zbraní, a proto si stanovili další postup. V následujících měsících propočítávali pravděpodobnost vzniku výše zmíněné nekontrolované fúze. Compton řekl, že pokud bude pravděpodobnost větší než tři ku milionu, nemělo by se ve vývoji jaderné zbraně pokračovat. Kalkulace nakonec prokázaly pravděpodobnost menší, a tak dostaly další práce zelenou. Na výzkumech této problematiky se v projektu Manhattan výrazně podílel i další astrofyzik Hans Bethe, který před testem Trinity (historicky prvního jaderného testu) konstatoval, že tlak a teplota při výbuchu nepovedou k tomu, co je označováno za „zapálení atmosféry“.

Analýza hrozeb

Na konci druhé světové války usilovali američtí vojenští a političtí představitelé o vyzkoušení jaderné zbraně. Úder proti Japonsku měl ukončit boje v Pacifiku a demonstrovat moc USA  před Sovětským svazem v kontextu začínající studené války (Američané tou dobou nevěděli, že v projektu Manhattan a jeho okolí působí informátoři Sovětů).

Při přípravě prvního testu Trinity došlo 12. dubna 1945 k analýze hrozeb a rizik, později odtajněné a nyní dostupné v Národním bezpečnostním archivu USA. Stál za ní výbor vedený Louisem Hempelmannem, lékařem a radiologem. Autoři studie však přímo uvedli, že v ní neřeší situaci, kdy by energie exploze předčila všechna očekávání. Rovněž se nezabývali problémy souvisejícími s ozonem. 

Jejich pozornost se upírala na vyhodnocení účinku detonace samotné, na vymrštěné součásti  odpalovacího zařízení Jumbo, radioaktivitu, žár a světelný efekt, vše ve vztahu k osobám v okolí exploze. Tomu pak odpovídalo i zajištění bezpečnosti při testu Trinity 16. července 1945.

Generál Leslie R. Groves a Robert Oppenheimer u zbytků věže Trinity. (foto: Wikimedia Commons, DOE, PDM 1.0)

Na místě se jej zúčastnilo zhruba 425 lidí (údaje v různých zdrojích se liší). Dva nejdůležitější z nich – Oppenheimer  a generál Groves – se nacházeli v pozorovatelnách na odlišných místech pro případ, že by jeden z nich zahynul. Do dvou hlavních skupin se rozdělili i přítomní vědci z projektu. Exploze nakonec byla silnější, než se čekalo, ale k žádnému náznaku diskutované katastrofy nedošlo. Hlavním problematickým důsledkem akce Trinity se stal radioaktivní spad na civilisty v okolí.

Vlna zájmu

Vědecký zájem o rizika nekontrolované fúze však pokračoval, a to i po zničení Hirošimy a Nagasaki v srpnu 1945. Zhruba o rok později, 14. srpna 1946 dokončili Emil Konopinski, Cloyd Marvin a Edward Teller v Los Alamos výzkumnou zprávu Vznícení atmosféry nukleárními bombami, kde opět takovou možnost odmítli. Obavy se nepotvrdily ani po testech termonukleárních vodíkových bomb.

V poválečném období různí publicisté i odborníci při popisu projektu Manhattan původní Tellerovy, Oppenheimerovy či Comptonovy katastrofické myšlenky zmiňovali. Výrazná vlna zájmu o ně se vzedmula v posledních letech v důsledku již zmiňovaného filmu Oppenheimer. Řada příspěvků od různých bloggerů a youtuberů však nemá valnou hodnotu. Stále však vycházejí i přínosné vědecké články, jako například od Michaela Wieschera a Karlheinze Langankeho v časopise Natural Sciences z roku 2024, v němž objasňují velký význam nukleárních astrofyziků pro vyřešení výše zmíněných otázek ve válečném výzkumu.


Další články v sekci