Ilk atom bombasi 6 Agustos 1945 günü sabah saat 8.15'te Japonya'nin Hirosima kentine atildi. Bir gün biri Szilard'in yaninda,bilim adamlarinin buluslarinin tahrip amaciyla kullanilmasinin bir trajedi(aglati, facia) oldugundan söz etti. Szilard bu sözü söyle yanitladi: "Bu yalnizca bilim adamlari için degil,bir insanlik trajedisidir"

Atom çekirdegi önce, Nazi Almanyasinda bölündügü halde Almanlar bombayi niçin ABD'den önce yapamadi? Einstein,atom bombasinin yapilmasini neden istedi? Altin Tavuslar adi takilan bilimciler kimlerdi? Oppenheimer ne yapti? Feynman, patlama aninda neler yapti?

Feynman Öyküleri

 1911 yili,bilim tarihinin ilginç yillarindan biriydi. Bu tarih, Marie Sklodowska Curie  (1867-1934). Fransiz Bilimler Akademisi’ne üyelik basvurusunun reddedildigi yildir. Bu yil, Belçika’da toplanan uluslararasi Solvay Fizikçiler Konferansi’nda radyoaktiflik birimine Curie’lerin adinin verildigi yildir. Yine bu yil, yanda fotografini gördügünüz Ernest Rutherford'un(1871-1937) atom çekirdegini kesfettigi yildir. Rutherford,ayrica 1919 yilinda, simyacilarin ünlü düsünü gerçege dönüstürdü: Havada molekül yüzdesi olarak en bol olan azotu alfa isinlariyla bombardiman ederek onun oksijene dönüstügünü gördü. Simyacilar, her seyi altina çevirecek filozof tasini hiç bulamadilar; ama bir elementin insan elinde baska bir elemente dönüstürülmesi bir düsün gerçek olmasiydi. Bir element, baska bir elemente dönüsebiliyordu. Insanoglunun eli artik atom çekirdegine gidiyordu. Ilk yapay nükleer tepkime, çekirdege ilk müdahale. Atom çekirdegi, pozitif yüklüydü; nötral bir atomda elektron sayisi ile proton sayisinin, yani birim negatif yüklü parçacik sayisi ile birim pozitif yükteki parçacik sayisinin esit olacagi açikti. Çekirdekte pozitif yükten baska ne var acaba? Bu sorunun yanitini Rutherford' un ögrencisi James Chadwick(1891-1974) verdi: 1932 yiliydi. Alfa isinlariyla berilyum çekirdeklerini bombardiman edince yüksüz bir radyasyonun olustugunu açikladi ve buna nötron dedi. Böylece atomun üç temel parçacigi bulunumstu: elektron, proton ve nötron . Alfa, kendisi de bir çekirdek (helyum atomunun çekirdegi) oldugu halde, atom çekirdegine giden yolu aydinlatiyordu.

Bilim tarihinin en büyük kadini Madam Curie, 4 Temmuz 1934’ te gözlerini yasama kaparken, bir kaç ay önce damadinin ve kizinin- Joliot-Curie çiftinin- yapay radyoaktifligi kesfettiklerini biliyordu. Joiot-Curie çifti, alfa parçaciklariyla alüminyum çekirdegini bombardiman etmisler;sonuçta radyoaktif bir element (radyoaktif fosfor) olustugunu bulmuslardi. Böylece, bir inanisa daha son verildi: Radyoaktiflik, yalnizca dogadaki elementlerin bir özelligi degildi; onu insanoglu da “yaratabilir”di. Insanoglu, radyoaktif elementler de üretiyordu. Bombardimanda kullanilan parçaciklar/isimalar, dogal radyoaktif maddelerden saglaniyordu. Belli ki dogal kaynaklara bagli kalmamak ve dogal olanlardan yayilan parçaciklari hizlandirarak kullanmak çekirdek (nükleer) tepkimelerini çesitlendirecekti. Atlantigin iki yakasinda hemen hemen ayni anda parçacik hizlandiricilari yapilmaya baslandi.

 Amerika' da Ennest Lawrence 1930’da, Robert J. van de Graff 1931 de; yine ayni yil içinde Ingiltere' de John Cockroft ile E.T.S. Walton kendi adlariyla anilan hizlandiricilar yaptilar. Çok kisa sürede, 3 yil içinde 1937'de kesfedilen radyoaktif izotop sayisi 200' ü bulmustu.

 Atom Çekirdegi Nasil Bölündü? Fisyonun Kesfi.

Fisyonun kesfi, 5 yil süren bir maratononun sonunda oldu. Yarisi, hem de gürültülü bir sekilde Romali bir grup genç fizikçi baslatti .

Bu gençlerin içinde Italyan fiziginin harika çocugu Enrico Fermi(1901-1954)  de vardi. Kuramsal fizikteki üstün basarilari sonucu henüz 28 yasindayken Italyan Kraliyet Akademisi’ne üye seçildi. Akademi’nin en genç üyesiydi. 1934 yilinin baslarinda çevresine topladigi bir grup fizikçiyle deneysel fizige yöneldi. Çekirdek bombardimaninda o zamana dek alfa parçaciklari kullaniliyordu. Alfa parçaciklari agir kütlesi ve çifte elektrik yükü nedeniyle kati maddeye nüfuz etkisi küçük kaliyordu. Fermi , iki yil önce kesfedilen nötronu bombardiman mermisi olarak seçti. Nötron, elektrikçe yüksüzdü ve ayrica kütlesi alfa parçaciklarinin dörtte biri kadardi. Herhangi bir itme ile karsilasmadan maddenin içlerine girebilirdi. Roma' dan zafer çigliklari çok çabuk yükseldi. Fermi ve arkadaslari önüne gelen elementi nötronla bombardiman ederek bir dizi radyo izotop elde ettiler. Sira uranyuma geldi. Görünürde degisen bir sey yoktu. Nötronla bombardiman edilen uranyum, beta yayan çekirdeklere dönüsüyordu. Beta olayinin açiklamasini yapan Fermi' nin kendisiydi. Beta yayan bir çekirdekte bir nötron bir protona dönüsüyor, yani atom numarasi bir artiyordu. 1934' te Fermi, Emilio Segre ve daha üç arkadasinin imzasiyla su haberi yayinladilar:

Uranyumun nötronlarla bombardimanindan en az 4 radyoaktif madde olusmaktadir. Bunlardan ikisi uran yumdan daha agir 93. ve 94. elementlerdir.

Haber, bilim dünyasinda bomba gibi patladi. Roma basini da Uranyumötesi elementlerin bulundugunu yaziyordu. Ama su biçimlerde: “Fasist rejimin büyük bilimsel zaferi”, “Bu bulus fasist rejim altinda Italya’nin geleneksel (Roma Imparatorlugu denmek isteniyor) egitici rolünü yeniden üstlendigini ve her alandaki öncü konumunu kanitladigini gösteriyor!”

Aslinda yanilmislardi. Beta yayicilar uranyumötesi elementler degil, uranyumun yaklasik ikiye bölünmesinin ürünleriydi. Fermi ve arkadaslari, fisyonla oynuyorlardi. O sirada bu olasiliktan sadece Alman kimyaci Ida Noddack söz etmisti. Renyum elementinin kesfedeni olan 38 yasindaki Noddack hanimefendi söyle diyordu:

"Bilinmeyen radyoaktiflerin periyodik tabloya dahil elementlerin hiçbirisine ait olmadiklari tek tek kanitlanmadan onlara yeni element demek dogru olmaz ."

O zaman fizikçiler ve kimyacilar söyle bir olguya kosullanmisti: nükleer bombardimana tutulan bir element ancak yakin komsularina dönüsebilir.

Fermi, yillar sonra söyle diyecekti:

"Uranyumda diger elementlerden farkli olarak bir olayin olabilecegini düsünecek kadar hayal gücüne sahip degildik. Ayrica olusan radyoaktiviteleri ayristirabilecek kadar kimya bilmiyorduk "

Haberin büyüklügü, devrin en ünlü radyokimyacisi olan Otto Hahn' in ilgisini çekti. 30 yil sonra bir madalya töreninde ABD Atom Enerjisi Komisyonu Baskani G. T. Seaborg(1912-1999), Otto Hahn' a dönerek söyle diyecekti:

" Genç bir radyokimyaci olarak beni Nobel kazanmaya götüren çalismalarimda sizin Uygulamali Radyokimya kitabiniz elimden birakmadigim sanki bir mukaddes kitapti " Ögretmenine unutulmaz bir ödül vermenin güzel bir örnegi.
Dehalar da Saçmalar!

Macar Leo Szilard,Hitler’in iktidara gelecegini ve savasin önlenemeyecegini anladi ve iki bavulunu Ingiltere’ye yolladi. Iste bu siralarda,Eylül 1933’te,British Association’in toplantisinda Lord Rutherford atom enerjisinin asla gerçek olmadigindan söz etti. Leo Szilard’a gelince,öyle bir bilgindi ki,ya da diyelim ki,öylesine gülmeceye düskün,keyifli bir adamdi ki “asla” sözüne,hele seçkin bir meslektasinca söylenirse hiç dayanamazdi. Bu yüzden “bu sorun üzerinde kafa yormaya basladi”.

Bayrak, Almanya’nin Elinde!
Almanya üzerinde biraz daha duralim. 1933 yilinda Nasyonal Sosyalist Parti ve onun lideri Adolf Hitler Almanya' da iktidari- demokratik yolla, seçimle- ele geçirmisti. Fasizmin dislerini göstermeye basladigi bu yillarda Otto Hahn(1879-1968), Berlinde Keiser Wilhelm Enstitüsünün Radyokimya Bölümü baskaniydi. Ayni enstitünün Nükleer Fizik Bölümü Baskani da bayan Lise Meitner(1878-1968) ' di. Otto Hahn ve Lise Meitner, 28 yildir ortak çalisma yapan iki dosttular. Lise Meitner için  Albert Einstein (1879-1955)"O Almanya' nin Madam Curie' sidir" derdi. Tarihin ilginç bir cilvesi olsa gerek bu iki bilim kadini, Birinci Dünya Savasi sirasinda birbiriyle çarpisan Fransa ve Avusturya ordularinda, karsi cephelerde, röntgen uzmani olarak çalismislardir.

Roma’dan büyük haberlerin yayimlandigi günlerde Hahn ve Meitner, Rusya gezisinden dönüyorlardi. Onlari karsilayan arkadaslari söyle takildilar:

Fermi' nin bombasi uykunuzu kaçirmadi mi?
Ancak Roma fizikçiler grubu 1935’te dagilmisti. Fisyonun bayragi artik Berlin (Alman) ekibinin elindeydi. Ekip, Otto Hahn, Lise Meitner ve genç kimyaci Fritz Strassmann(1902-1980) üçlüsünden kuruluydu. Ekip, nötronla bombardiman ettikleri uranyum tepkimesi sonucunda yariömrü farkli 9 element bulundugunu gördüler( Fisyon tepkimesi sirasinda 200 kadar radyoizotop olustugunu bu gün artik biliyoruz). Berlin çalismalari sonucunda sadece 93. ve 94. degil, 94. ve 95. elementlerin olustugu açiklandi.

1937 yilinda Fermi , Nobel ödülüne aday gösterildi. Isveç Bilimler Akademisi, Fermi’ye atom çekirdegini nötronla döverek izotoplar elde etmedeki basarilari nedeniyle 1938’de Fizik ödülünün verilmesini kararlastirdi. Kürsüde fasist selami vermedigi ve fasist üniformasi giymedigi için Italya’ya girisi yasaklandi.

Tartisilan nokta su: Çekirdege hizla yollanan bir parçacik, herhangi bir zarara yol açmadan çekirdegi delip geçer mi,yoksa çekirdege saplanip kalir mi? Yil 1936. Heisenberg, Kopenhag’a Niels Bohr’un yanina gidiyor. Danimarka hükümeti Bohr’a bir konukevi vermis,Heisenberg de orada kaliyor. Lord Rutherford’un tatilinin bir kismini Bohr’la birlikte geçirecegini sevinçle ögreniyor. Heisenberg bu üç dehanin söylesilerinden birini yaziya döküyor. Bakin Lord Rutherford,1936’da ne diyor:

“ Simdiye kadar atom çekirdegindeki islemlerle enerji elde edilebileceginden söz edilmedi. Çünkü bir protonun veya nötronun bir atom çekirdegine tek bir islemde baglanmasi sirasinda gerçek enerji açiga çikacaktir. Ama böyle bir islemin olmasi için pek çok enerji kullanmak gerekir. Örnegin çogunun hiçbir seye çarpmadiigi çok sayidaki protonun hizlandirilmasinda oldugu gibi. Bu enerjinin büyük bir bölümü isi hareketi biçiminde yitip gider. O halde atom çekirdeklerinde deney yapmak bosunadir. Kim atom çekirdegi enerjisinden yararlanmaktan söz ederse saçmaliyor demektir.”

Hesineberg "Bu düsüncede hepimiz hemen birlestik ve içimizden hiçbiri o zamanlar birkaç yil sonra Otto Hahn tarafindan uranyumun parçalanmasiyla durumun kökten degisecegini görememisti." der. O yillarin son derece dehsetli karisik oldugunu animsatirim.

Otto Hahn'in Enstitüsünde Lise Meitner’in asistani olarak çalisan Carl Friedrich, Günes’teki ve öteki yildizlardaki enerjinin çekirdek tepkimeleri sonucunda olustugunu kuramsal olarak ispatlayabiliyordu. ABD’de de Bethe, benzer bir arastirma yapmisti. Ve biz yildizlari çekirdek enerjisi elde etmenin teknik açidan denetlenebildigi bir olay degil;ama bir doga olgusu olarak sürekli gözlerimizin önünde cereyan eden dev atom firinlari olarak görmeye alismistik.

Fransa'daki Çalismalar
Tam bu sirada Paris' te Iren Joliot-Curie ve Pavel Savitch ikilisi de ayni konuya ilgi duydu. Onlar da nötronla uranyumu bombardiman etti. Bulunan elementler hakkinda bir kararsizliktan sonra "lantana çok benzeyen uranyum ötesi bir element" olustugunu açikladilar.Atom numarasi 92 olan elementle atom numarasi 57 olan lantanin ne gibi bir iliskisi olabilir? Kosullanmislik bir kez daha ayakucunda durani uzaklara savuruyor. Bulduklari lantanin ta kendisiydi. Eger bu taniyi yapabilselerdi fisyonun kesfini Fransa yapmis olacakti. Lantan (La), atom numarasi 57 olan yaklasik onun yarisi agirlikta bir elementtir ve uranyumun bölünme ürünleri arasinda oldugu bilinmektedir. Roma' dan sonra Paris de fisyonun kesfini müjdelemekten mahrum oldu.

Lise Meitner(1878-1968), 1907 yilindan beri Berlin ' de yasiyordu ve Avusturya pasaportu tasiyordu. 1937’de Adolf Hitler, Avusturya’yi isgal etti. 1938’de Avusturya' da artik Musevilere yasam hakki yoktu. Lise Meitner, 1938 Temmuzunda apar topar Stockholm' e kaçmak zorunda kaldi. 10 Kasim 1938 günü ve ertesinde Berlin' de Musevilere ait ev ve isyerleri fasistlerce yakilip yikildi; kirilan camlar, caddeleri kristal bir örtü gibi kaplamisti. O gecenin adi 'Kristal Gece' ydi. Paris ekibinin çelisik bildirileri O. Hahn ve F. Strassmann ikilisine incelemeye deger geldi. Hahn ve Strassmann, 40 yil önce Madam Curie' nin ayrimsal kristallendirme yöntemini kullandilar. Önlerine baryum klorür çikti. Fakat basiretleri bagliydi. Baryum olamayacagini düsündüler. Sonra radyoizotop karisimini yeniden ayirmaya çalistilar. Sonunda 17 ve 19 Aralik 1938 de gerçegi kabul eden denel sonuçlar aldilar: 22 Aralik 1938 de makaleyi Dogal Bilimler dergisine ulastirdilar. Makale kisaltilarak 6 Ocak 1939’da yayimlandi. Uranyum nötronla bombardiman edilince yaklasik esit agirlikta ikiye bölünüyordu. Atomos, bölünemez demekti. Demokrit ‘ten 2300 yil sonra atomu insanoglu bölmüstü.

Yillar sonra Otto Hahn söyle diyecekti:
"Nükleer fizikçiler bizi kosullandirmislardi. Ne zaman onlarin etkisini kafamizdan sildik ve bir kimyaci gibi düsündük, iste o zaman gerçegi görebildik."

Otto Hahn,çekirdek bölünmesinin bulucusu olarak 1944 Nobel Kimya Ödülünü aldi.

Fermi ABD'de

Çekirdek Parçalanmasinin Kesfi

Gördügünüz gibi, su nükleer fizikçiler fisyon tepkimesinin bulunusunu epeyce geciktirmisler!..”1938 yilinin sonuna dogru bilimimizde beklenmedik bir sey oldu.

Carl Friedrich, Berlin’den bizim Leipzig’te yaptigimiz Sali Seminerlerine gelerek, Otto Hahn’in uranyum atomunun nötronlarla bombardiman edilmesi sirasinda sonuç ürünleri arasinda baryum (Ba) elementini buldugu haberini verdi. Bu, uranyum çekirdeginin benzer iki büyük parçaya bölünebilecegi anlamina geliyordu. Biz de hemen böyle bir olayin atom çekirdegi hakkinda bildiklerimiz dogrultusunda açiklanip açiklanmayacagini tartismaya basladik. Biz, uzun bin süre atom çekirdegini,proton ve nötronlardan olusmus sivi damlalarina benzetiyorduk.”

1939 yilinda fisyon tepkimesinin bulunmasi uranyumu, çagimizin en önemli maddesi haline getirdi. Uranyum ,yalniz ticari yönden degil fakat askeri ve politik yönden de degerli bir madde oldu. Petrolden sonra bulunan ama stratejik önemi onu çok asan bir maddeydi uranyum.

19 Aralik 1939 Pazartesi günü Otto Hahn, eski dostu Lise Meitner' e uzun bir mektup yazmisti. "Su ana kadar atomun parçalanabilecegine hiç ihtimal vermedik. Öyleyse baryum nasil doguyor? Mevcut fizik kanunlarina göre bunu açiklayabilir misin?" diyordu. Lise Meitner de bunun olabilecegi sekline bir yanit verdi. Lise Meitner’e Isveç Bilimler Akademisi, Fizik enstitüsünde profesörlük verildi. Yegeni Otto R. Frisch ise Kopenhag' da Niels Bohr' un yanindaydi. Meitner ve Frisch onun enerji yönünü sezinlediler. Hesapla ve deneyle fisyon sonunda büyük bir enerji açiga çiktigini gösterdiler. Canli hücrenin bölünerek çogalmasindan esinlenerek olaya fisyon (bölünme) adini verdiler ve 16 Ocak 1939’ da olayin mükemmel bir açiklamasini Ingiliz Doga dergisine gönderdiler. Lise Meitner ve Otto Robert Frisch, olayi çekirdegin sivi damlasi modeline ve maddenin enerjiye dönüsümüne dayanarak açikliyorlardi. Yalniz olayin nötronla ilgili boyutunu anlayamamislardi. Onun açiklamasi da Mart 1939 da Paris' ten geldi: Hans von Halban, Frederic Joiot ve Lew Kowarski üçlüsünün imzasini tasiyan ve Doga dergisine postalanmis mektupta olayda fazla nötron açiga çiktigini ve ardisik bir zincir tepkimesi olustugu açiklaniyordu. Otto Hahn, engin bir alçak gönüllülükle söyle demisti:
" Zaman, kesif için olgunlasmisti. Buna Berlin' de ulasilmasi bizim talihimizdi."

Fisyon olayi, 1939 yilinda Avrupa' da çözülmüstü. Ama Ikinci Dünya Savasi’nin alevleri de Avrupa’yi yakmaya baslamisti.

1940'larda bilimin önündeki soru suydu: Fisyon yapan uranyum izotopu hangisidir? Uranyum-235 mi, uranyum-238 mi? Dogadaki bin uranyum atomundan yalnizca 7 si uranyum-235, 993 tanesi ise uranyum-238 di. Mart 1940 da Amerika’li J. R.Dunning uranyum-238 in fisyona katilmadigini gösterdi. Bu, ciddi bir sorundu. Çünkü dogada çok olan degil de eser miktarda denebilecek olan uranyum-235 ise yariyordu. Kisacasi fisyon olayi için bin atomdan 993 tanesi safra durumundaydi; ise yaramiyordu. Uranyum-238 gerçi nötron yutuyordu ama fisyon yapmiyordu. Bir de nötronlarin hizina ve tasarrufuna bakmak gerekiyordu. Fisyonda hizli nötronlar degil yavas nötronlar daha etkin atesleyiciyidi. Yani zincir tepkimesi için yalniz uranyum degil ayni zamanda nötron yavaslaticisi bir madde de gerekiyordu. Bu da grafit ya da "agir su" idi.

Nötronun Yavasi Iyi
Fermi,1939’da Columbia’daki fizikçilere, yavas nötronlarin öteki atom parçaciklarini vurma olasiliginin daha yüksek oldugunu göstermisti. Fizikçiler, nötronlar yeterince yavaslatilabilirse zincir tepkimesinin baslatilabilecegini anlamisti. Fermi de ayni kanidaydi; ama çekinceleri vardi. Bu çekincelerini Washington Besinci Kuramsal Fizik Konferansi’nda açikladi.

Fermi’nin konusmasi iki meslektasini, Leo Szilard ve Isidor Isaac Rabi’nin ilgilerini yüreklendirdi. Fermi’den üç yas büyük olan Szilard, Albert Einstein ile çalismis, Nazizm göçmeni bir Macar Yahudisiydi. 1944 Nobel Ödülü’nü alacak olan Rabi ise Galiçya’da dogmus ve NewYork’un Yahudice konusan bir ev halki içinde büyümüstü. Szilard ve Rabi, Avrupa Ikinci Dünya Savasi'nin uçurumunun kenarindayken,Fermi’nin zincir tepkimesini herkesin önünde tartisamayacagini düsünüyordu. Kimse, Nazilerin atomik arastirmalarda ne kadar ileride olabilecegini bilmiyordu,ama bir zincir tepkimesinde açiga çikacak enerji,onu yapanlari dünyaya egemen kilacak bir silah yapiminda yararli olabilirdi.

Szilard, Rabi’nin Fermi’ye gizlilik geregi konusunda baski yapmasinda israr etti. Fermi,yanitsiz biraktigi zaman iki bilim adami onu ikinci kez toplantiya çagirdilar. Rabi, Fermi’ye “ Ben size Szilard’in düsüncesini anlattim,siz ‘Çilgin’!’ dediniz diye animsatti. “Szilard,neden çilgin dediginizi bilmek istiyor” Fermi, ‘bir zincir tepkimesine ulasmak sadece çok zayif bir olasilik’ yanitini verdi. Rabi sordu: “Çok zayif bir olasilik derken,ne demek istiyorsunuz?”
“Pekala,yüzde on” diye yanitladi Fermi.

Rabi,”yüzde on,onu öldürebilecegimiz anlamina geliyorsa çok zayif bir olasilik sayilmaz” diye görüs belirtti. “Zatürre olmussam ve doktor bana yüzde on gibi zayif bir olasilikla ölebilecegimi söylüyorsa bu beni heyicanlandirir.”

Szilard ile Rabi ayni düsüncedeydi. Fermi degildi. Daha sonra Szilard konumlarini söyle özetledi: Bir zincir tepkime “olasiligini tutucu davranisin asagiya çektigini düsünüyordu Fermi. Ben tutucu davranisin olabilecegini varsaymak ve gerekli bütün önlemleri almak oldugunu düsünüyordum.”

Ama Fermi bir bilim adamiydi. Çok geçmeden kendi mantik zinciri onu,bir zincir tepkimesinin çok daha fazla olabilir oldugunru düsünmeye basladi. Olasiligi artik öyle “Çilgin!”la bir yana atamiyordu.

14 Mart 1939’da Hitlerin ordulari Çekoslovakya’yi isgal etti. Bu, daha bes ay önce Hitler ile Britanya Basbakani Chamberlain arasinda Münih’te varilan anlasmanin açikça çignenmesi demekti. Fasizmin dünyayi yakma projesi gelisiyordu.

1938 yilinin sonunda,iki kimyaci Otto Hahn ve Fritz Strassman ve bir fizikçi Lise Meitner, anahtar bir deney gerçeklestirmislerdi. Deneyin analizi, bombardiman edilen uranyum atomlarinin hemen hemen esit iki parçaya bölündüklerini gösteriyordu. Bu atomlarin daha küçük parçalara bölünüp protonlar verdigi önce de biliniyordu ama simdi uranyum atomlarinin esit olarak bölündükleri zaman olaganüstü büyük bir nükleer enerji saliverdikleri görülmüstü. Bu sürece fisyon denildi ve deniliyor.

Bu, kimya biliminin fizik bilimine armagani olan büyük bir atilimdi. O,ayni zamanda,bilim adamlari,özellikle de Columbia’daki göçmen fizikçiler arasinda büyük bir ilgi görüyordu. Nazi Almanyasinin atomik silahlanma konusunda düsünülenden çok daha ileride oldugu söylentisi vardi.

Göçmen Bilimciler Harekete Geçiyor!
Leo Szilard, Almanya’dan gelen bu tür haberler üzerine hemen hareket geçti. Iki gram radyumla,onun sözcükleriyle, “tipki her yanda sikistirilmis gibi olan atomik enerjinin büyük ölçüde kurtulusu” diye anlatilan bir deneme gerçeklestirdi. Bu,onun hem beklentilerini hem de kaygilarini artirdi. Szilard “Zincir tepkime olasiligi artik yüzde elli dolayinda” sonucuna vardi.

Çekoslovakya’nin isgalinden iki gün sonra, Szilard, Fermi ve Eugen Wigner “yirminci yüzyilin kuramsal fizik liderlerinden biri,” Columbia Fizik Bölümü Kürsüsünde Profesör George B. Pegram’a söyle bir ugradilar. Profesör Pegram, Alman bilim adamlarinin atomik bir zincir tepkimesine ulasmalari tehlikesini hemen kavradi. Birlesik Devletlerin, atomik silahlari Nazilerden önce gelistirmesi çok önemliydi. Profesör Pegram ve ötekiler, Nobel ödülü sahibi de olmasi nedeniyle Fermi’nin otoriteler üzerinde etkili olabilecegini düsünüyorlardi. Pegram, Donanma Operasyonlari Baskani Amiral S.C. Hooper’e Fermi’yi kabul etmesini dileyen bir mektup yazdi. Mektup bilerek pes perdeden bir dille yazilmisti. Uranyumun bölünmesiyle ortaya çikan enerjinin bilinen patlayicilarin herhangi birinin her pauntu basina milyon kez daha büyük olabilecegini; Fermi’nin Nobel Ödülü sahibi oldugunu ve de “ nükleer fizik alaninda Profesör Fermi’den daha yetkili bir yok” deniyordu. Fermi, Amiralle randevusuna geldigi zaman yaveri onu durdurdu ve amirine “ Disarida bir makarnaci var” diye bilgi verdi. Amiral, bir çok subayi ve iki sivil bilim adamiyla birlikte Fermi’yi karsiladi. Ordu, hangi radyasyonun,silahlarin namlularini eritmeden,hangi topla,nasil ateslenecegini göremiyordu. Donanmanin böyle uçucu bir maddenin ne tür bir tasiyici ile tasinacagi konusunda kuskulari vardi. Sivil bilim adamlari,karmasikliklari tam olarak izleyemiyordu,zincir tepkime olasiliginin çok küçük oldugunu düsünüyorlardi. Amiral Hooper politikti, Fermi’nin donanmayi aydinlatmasini istedi;ama atomsal silahlanma fikrini tamamiyla bilim kurgu saydigi apaçikti.

Üstelik Avrupa’nin en zengin uranyum yataklari Çekoslovakya’daydi. O da Mart 1939’da Hitler’in eline geçmisti.

Fermi ve Columbia’daki diger bilimciler kaygiliydi. Almanlar fisyonu basarmislardi ve simdi de uranyumun en bol oldugu ülkeyi isgal etmislerdi. Temmuz 1939’da Leo Szilard ve Eugene Wigner,Albert Einstein’I görmeye gittiler. Hahn’in kesfinden sonra Almanlarin katetmis olabileceklerini düsündüler. Baskan Franklin D. Roosevelt’ten asagi olmayan bir yönetim yetkilisine Einstein’in bir mektup gönderilmesini kararlastirdilar. Mektup baskani da telaslandiracak bir bilgi notuyla son buluyordu: “ Almanya’in isgal ettigi Çekoslovakya’nin madenlerinden uranyumun satisini durdurdugunu iyice biliyorum.”

Eistein mektubu imzalarken “ insan, tarihte ilk kez Günesten gelmeyen bir enerji kullanacak” tahmininde bulundu.

”Agir Su”yun Pesinde

Mektubu alan Baskan Roosevelt, Uranyum Danisma Komitesi kurdu. Fermi nötron yavaslatici maddeler istiyordu.Agir hidrojeni 1932’de ABD’li kimyaci Harold C.Urey bulmustu. Urey,yalniz döteryumu bulmakla kalmamis normal suyun içinde pek küçük oranda bulunan agir suyun ayrilarak elde edilmesi yönetimini de gelistirmisti. Agir su molekülü olagan su gibi bir oksijen ve iki hidrojen atomundan olusur;ama buradaki hidrojenler normal hidrojenin yaklasik iki kati agir olan döteryumlardir. Ondan sonra en iyi madde grafitti,ama saf grafit de çok az bulunuyordu. Agir su, nötronlari filtre gibi yavaslatir.Agir su bu is için en iyi madde idi;ama elde edilemiyordu.

Agir su, dogal madde degildir,üretilmesi gerekir. Eylül 1939’da Almanya’nin Polonya’yi isgali ile Ikinci Dünya Savasi basladigi zaman,yeryüzünde agir su üreten tek bir fabrika vardi ve o da kuzey Norveç’te Vemork’taydi.

1940 Nisan’inda Nazi ordulari Norveç ve Danimarka’yi isgal etti. O zaman ellili yaslarinda olan Nobel Ödüllü Danimarkali fizikçi Niles Bohr, hemen Nazi karsiti Danimarka direnis hareketine katildi. 1943’te “her an tutuklanma tehditi altindayken,bir balikçi teknesiyle Isveç’e sonra da Birlesik Devletlere gidinceye “ kadar etkin biçimde onlarla çalisti.

1940’ta Almanlar Vemork Agir Su Fabrikasini ellerine geçirdikleri zaman, Bohr, bu fabrikanin önemini biliyordu. “Onun teklifi ile fabrika, Norveç yeralti örgütü tarafindan gözetim altina alinmisti. Bohr, Almanlarin fabrikadaki üretimi arttirdigini ögrendi. Bu bilgiyi Fermi ve arkadaslarina ulastirdi. Fermi ve arkadaslarinin kaygisi çilginlik düzeyine yükseldi. “ Nazilerin,demokrasilerden önce bir atom bombasi yapabileceginden korkuyorlardi.”.

Ama onlarin korkulari, Amerikan halkinin tarafsizlik duygularina ters düsüyordu. Mihver Güçleri ve taraftarlari bütün bati Avrupayi isgal ettigi,Ingiltere tek basina ve saldiriya açik durumda bulundugu siralarda bile birçok Amerikali Birinci Dünya Savasini animsayarak karismak istemiyordu. Franklin Roosevelt 1940’da yeniden Baskan seçilirken Ingiltere’ye destegini hafifletmisti. Kongre ile askeri fonlari yavas yavas oylama yöntemini seçti,bir fildisi kule,süper bomba yapma hayaline dokunmadi.

Fermi, Danisma Komitesi önünde,bos yere daha az çok para arayisi için birkaç kez ifade verdi. Onu, karisi Laura’ya göre “hala olgun bir aksanla ve bir sesli harfler saganagi halinde konustugu” için hafifçe komik buluyorlardi. Daha fazla para saglamadilar ve baslangiçtaki 6.000 dolar ödünç alinmis bir miktar uranyum ve acinacak derecede saf olmayan grafit saglamaya harcandi.

Fermi ve meslektaslari durumun önemini hala unutmalarini önlemek için yönetimde gayretle çalismayi sürdürüyorlardi. Bu çaba neredeyse iki yil sonra-Almanlar uranyum fisyonuna ulastiktan üç yil sonra-sonuç getirdi. Bilimsel Arastirma ve Gelistirme Bürosu direktörü Vannevar Bush, onlara bir atomik enerji arastirma programina para ayrilabildigini bildirdi.

Columbia grubu sevindirilmisti. Haberi 6 Aralik 1941’de aldilar. Ertesi gün Japon Hava Kuvvetleri, Pearl Harbor’u bombaladi ve ABD yönetimi, Enrico Fermi’yi düsman yabanci ilan etti”.

Zincir Tepkimesi
Enrico Fermi “yabanci düsman” sayilmaya basladigi zaman yaklasik alti aydir ilk atom pilini yapmakla ugrasiyordu. Pil, atom enerjisini ortaya çikarmak için gereken zincir tepkimesinin yaratilmasinda ilk adimdi. Grafit tabakalarinin,içine küçük uranyum topaklari yerlestirilmis grafit tabakalariyla birbiri ardina üst üste yerlestirilmesiyle yapilmisti. Günden güne büyüyordu.

Pil tamamlandigi zaman ne büyüklükte olacakti? Hiç kimse Fermi bile bilmiyordu. Bir zincir tepkimesinin yaratabildigi boyuta ulastigi zaman bitecekti. Bu boyuta kritik kütle deniyordu.

Aslinda pil,kuram üzerine kuruldu. Fermi, yabanci ve ülkesinin savas halinde oldugu bir ülkeye girmis bir bilim adamiydi. Amaci bir zincir tepkimesine ulasmakti;ama zincir tepkimesinin verebilecegi sonuçlari ne o ne de bir baskasi biliyordu.

Nobel ödüllü fizikçi,gözü,vurursa topun gidebilecegi tribünlerden çok,topta olan sik giyimli bir vurucuydu. Eldeki sorunla ilgileniyordu,eldeki sinirli miktardaki parayla pil için gereken  materyalleri saglamak geliyordu. Allahtan bunlarla ugrasmaya uygun Leo Szilard vardi.

Pilin biçimini Szilard saptamisti. “Kafes” kalip adi verilenin “zincir tepkimesi bakimindan baslangiçta düsünülmüs olan düzlem uranyum levhalar sisteminden daha bile elverisli olacagini” o kavramisti. Ne var ki dik kafali Szilard,laboratuvarda Fermi ile pek iyi geçinemiyordu. Aralarindaki gerginlik Szilard proje için materyalleri bedava elde etme görevini üstlendigi zaman hafifledi. Yüksek kaliteli grafit gerekiyordu,ama Amerikan sirketlerinin hiçbiri böyle saf bir ürün çikarmiyordu. Szilard Pennsylvania’daki bir sirken basinin etini yiyerek grafiti elde etti. Baslangiç için “en üst saflik derecesinde iki yüz elli ton grafit gerekebilecegi tahmin edilmisti ve projenin “ daha sonra çok daha fazla”sina ihtiyaç duyulacagi kabul ediliyordu. Birlesik Devletlerde bir kaç gram elverisli metalik uranyumun izini de Szilard buldu. Fermi,artik onunla çalismaya karar verdi. Szilard, Belçika Kongosu’nda muhtemel bir uranyum kaynagi daha ayarladi ama Alman denizaltilari onun alimi için çok önemli bir engel olusturuyordu.

Fermi ve yardimcilari grafit bloklari istiflemeye basladilar. Görev, Nobel Ödülü sahibini, kömür ocagi isçisiyle duvarci arasi bir seye dönüstürmüstü. O ve yardimcilari her gece evlerine grafit bloklarin isine bulanmis halde gidiyorlardi. Fermi’nin 1941 yazinda, Uranyum Komitesi Kuramsal Konular Altbölümü Baskanligina atandigi zamanki durumu buydu. Pil, fizik binasinin yedinci katinda genis bir laboratuvar odasinda yapiliyordu. Proje ile ilgili herkes gizlilik yemini etmisti.

O siralar, Fermi’nin Roma Üniversitesindeki asistanlarindan biri olan Emilio Segre (Fermi ona sahmaran adini takmisti) Berkeley’deki California Üniversitesi’nde arastirma yapiyordu. O da Fermi gibi fasizmden kaçmis Birlesik Devletlerde özgürlügünü tadini çikariyordu. Ve o da atomlar ve fisyon üzerinde çalisiyordu. Segre grubu,nötronlarla berilyumun bombardimaninda plutonyum-239’un ortaya çiktigini buldu. Plutonyum 239 uranyumun yerine geçebilirdi ve üstelik oldukça safti.

Grafitin içi sünger gibi hava bulunan küçük deliklerle doludur. Fermi,önceki denemelerinden havanin bombardiman nötronlarini hedefe varmadan yakaladigini biliyordu. Bu durum onu öfkelendirmisti. Hava grafitten nasil çikarilabilirdi? Ya da bu olabilir miydi? Bunu yapmak için vakum ortami yaratmaliydi. Peki nasil? Yanit konserve kutularindaydi. “Pil neden kutulanmasin”di.

Fermi dogal bir önderdi ve onun yarattigi geleneklerin bir çogu onunla ilgili pek çok öyküyle birlikte Sikago Üniversitesinde hala yasamaktadir. Her seyi kolay anlasilabilir kilan parlak dersler veren Fermi, doktora ögrencilerine çok zor mezuniyet sinavlari vermekle de ünlüydü. Kuarklar kitabinin yazari Y.Nambu," Fermi' yi ilk kez bir konferans verirken gördükten sonra bir arkadasima mektubunda sunu yazmisti:

Sikago Üniveristesi’nde bronz bir bir plaka, zincirleme çekirdek tepkimesini kesfeden Enrico Fermi’nin animsanmasi için konmustur. 1938 yilinda, kendisine Nobel Ödülü verildigi zaman, fasist usülü selam vermediginden Italya’da elestirilere ugradi; bir daha yurduna dönmedi  ve 1944 yilinda-bu ülkeye gelislerinden 5.5 yil kadar sonra- Amerikan vatandasi oldu. Zamanin yasalari, bes yil oturduktan sonra vatandasliga alinmasini gerektiriyordu. Fermi’nin Amerikadaki çektigi sikintiyi anlamak için vatandaslik disinda baska bir tehlike daha vardi. 8 Aralik 1943’te,Japonlarin Pearl Harbor saldirisinin ertesi günü Baskan Franklin D.Roosevelt,Italya ve Almanya’nin Japonya ile Mihver Pakti içinde müttefik olduklarini ve bu “Birlesik Devletler topraklari üzerine saldiri ya da baskin tehditi”nin Japonya kadar Italya ve Almanya’yi da içine aldigini bildirdi. Dahasi Amerika’da yasayan bütün Alman ve Italyan uyruklularin “düsman yabancilar” sayilacaklarini ilan etti.

 Avrupali fizikçiler, 1939 yilinda, çekirdek parçalandigi zaman uranyumun nötronlar yaydigini ilk kez kesfedince, bir baska soru zihinleri kurcaladi: acaba bunlarla baska çekirdekleri de parçalayarak zincirleme bir tepkime baslatilabilir mi? Bu da 1942'de Sikago’da denetimli kosullar altinda basarildi. Ancak, kontrolsüz bir zincirleme tepkimeden yararlanarak bomba yapilabilir miydi? Bu soruya yanit bulmak için Amerika, yogun bir bilimsel ve endüstriyel hamleye giristi. 1945 yilinda Yeni Meksiko çölündeki tahripkar patlama bu hamlenin sonucu idi ve bu patlama, tarihte ilk atomik patlama oldu.
1957 yilinda “priscilla”isimli askeri deneyde, Nevada Çölü’nde askeri bir deney mantar biçiminde bir alevle görüldü. Nükleer patlama sonucu olusan alevden taçli bulut çölden 13 kilometre havaya yükseliyordu.
“Baris için atom” savas sonrasi dünyasinda yaygin bir slogandir. Amerika hükümetinin “Plowshare programi” bunu gerçeklestirmek amacini gütmektedir. 1961 yilinin Aralik ayinda Plowshare’in “cin projesi” ile Yeni Meksiko çölünde 360 metre derinliginde bir asansör kuyusu kazildi. Bu kuyunun ucuna dik bir sekilde ve 335 m boyunda bir de tünel açilarak tünelin sonuna 3.1 kilotonluk küçük bir atom bombasi yerlestirildi. Tünelin,kuyu tarafinin kapatan bilginler atom bombasini infilak ettirdiler. Bu infilak sonunda,insanoglu tarafindan yapilan ik atom magarasi olustu.
Bilginler 5 ay sonra küçük bir delikten sürünerek magaraya girdikleri zaman periler diyarini andiran güzellikte bir magara ile karsilasmislardi. Magara boslugunun 51 metre genisligi ve 24 metre yüksekligi vardi. Sicaklik hala 60 derece idi. Radyoaktivite ya tümüyle kaybolmus veya molozlarin altinda kalmisti.
Cin projesi,bu gibi patlamalarla maden cevheri ve petrol çikarilmasi,su depolari kurulmasi,imkanlari yönünden ümit vericiydi. Bu arada, tasarlanan,konulardan birinin de imkansiz oldugu ortaya çikmisti. Infilaktan sonra magaraya su dolduruldu. Bu suretle yeryüzüne yüksek basinçli buhar fiskiracagi ve bundan elektrik üretilebilecegi umut ediliyordu. Fakat delikler ve çatlaklardan çok miktarda buhar kaçti ve fazla oranda paslandirici mineraller içerdigi için fiskiran buhardan yararlanilamadi.

Ramazan KARAKALE
Kaynakça
1. Bernstein,Jeremy; Einstein,Çev:Nazan Hekim Tugbay, Nar Yayinlari(1994)
2.Berry, Adrian; Bilimin Arka Yüzü (1989), Çeviri: R.Levent Aysever,TÜBITAK Yayinlari -1996
3. Bronowski,Jacob; Insanin Yücelisi(1972),Çeviri: Filiz Ofluoglu, Milliyet Yayinlari,1975
4. Enerji Ansiklopedisi,
5. Feynman,Richard; Eminim Saka Yapiyorsunuz Bay Feynman(1985)Evrim Yayinlari,Bilim Dizisi 7(2000)
6.Gottfried, Ted, Enrico Fermi: Atom Çaginin Öncüsü,Çev:Celal Kapkin Evrim Yayinlar-1999
7.Gönenç,Güney; Hep Aranizda Olacagim, Sarmal Yayinevi ,Subat 1994
8. Nambu,Yoichiro;Kuarklar (1985),Çev:Zülal Kiliç Sarmal Yayinlari-1994
9.Hawking, Stephen;Ceviz Kabugundaki Evren(Mayis 2001),Çeviri: Kemal Çömlekçi,Alfa yayinlari,Haziran- 2002
10.Heisenberg,Werner; Parça ve Bütün(1969),Çeviren: Ayse Atalay,Düzlem Yayinlari,Ocak- 1990
11.Inönü,Erdal;Üç Yüz yillik Gecikme,Büke yayinlari,(Eylül-2002)
12.Özden,Nezihi; Nükleer Çagin Ilk 40 Yili,ITÜ Nükleer Enerji Enstitüsü Yayin no:17,Istanbul-1983
13.Radvanyi,Pierre-Bordry,Monique; Atom Öyküleri(1988), Kesit Yayincilik(2000),Çev: Turhan Ilgaz-Gülüm Sener-Hülya Tufan-Hakan Yücel-2000

Yorum (0)

RSS yorumları

İsim

Başlık

Yorum

Gönder