Ia adalah 75 tahun yang lalu, di bawah pendahulu lapangan bola sepak University of Chicago, para saintis mengambil langkah pertama untuk memanfaatkan kekuatan reaksi rantai nuklear nuklear. Penyelidikan mereka memulakan Zaman Atom, dan memulakan perlumbaan Projek Manhattan ke arah senjata yang tidak dapat dibayangkan. Kemudian, tepat teknik yang sama akan mendorong pembinaan loji kuasa nuklear yang hari ini membekalkan 20 peratus tenaga Amerika. Dari ubat ke seni, potensi yang hebat dan dahsyat membelah atom telah menyebabkan beberapa aspek kehidupan kita tidak tersentuh.
Kisah ini bermula pada akhir 1938, apabila kerja-kerja ahli kimia Otto Hahn, Fritz Strassman dan Lise Meitner membawa kepada penemuan bahawa atom-yang namanya berasal dari bahasa Yunani untuk "terbahagi" -benar-benar boleh dibahagikan. Kerjasama jarak jauh dengan Meitner, pelarian Yahudi dari Nazi Jerman yang telah menetap di Stockholm, Sweden, Hahn dan Strassman membombardir atom uranium yang besar dan tidak stabil dengan neutron kecil di University of Berlin. Mengejutkan mereka, mereka mendapati bahawa proses itu dapat menghasilkan barium, elemen lebih ringan daripada uranium. Ini mendedahkan bahawa adalah mungkin untuk memecahkan nukleus uranium ke dalam komponen yang kurang besar, kimia yang berbeza.
Ketiga-tiga penyelidik tahu dengan segera bahawa mereka berada pada sesuatu yang besar. Mengubah identiti unsur sangat dahulunya adalah golongan alkimis: kini, ia adalah realiti saintifik. Namun pada masa itu, mereka hanya dapat memahami banyak revolusi sains dan kebudayaan yang ditemui oleh penemuan mereka.
Kerja teori yang dijalankan oleh Meitner dan anak saudaranya Otto Frisch dengan cepat berkembang pada penemuan awal ini-sebuah karya yang diterbitkan di Alam pada bulan Januari 1939 yang menggariskan bukan sahaja mekanik pembelahan tetapi juga pengeluaran tenaga yang mengagumkan. Apabila pecahan nukleus uranium yang lebat, beralih dari negeri-negara tenaga tinggi yang tidak stabil ke keadaan tenaga rendah yang stabil, mereka mengeluarkan sejumlah besar tenaga. Lebih-lebih lagi, atom cecair meletus neutron yang sesat yang mampu memancarkan pembelahan di nukleus lain yang berdekatan.
Selepas pasukan Amerika di Columbia University dengan segera menyalin hasil Berlin, jelaslah bahawa kuasa pemisahan atom bukan jenaka. Memandangkan iklim geopolitik yang penuh pada masa itu, tergesa-gesa untuk memanfaatkan teknologi baru ini mengambil makna yang luar biasa. Dunia itu sendiri menyerupai atom yang tidak stabil di ambang kehancuran diri. Di Amerika Syarikat, Presiden Franklin Roosevelt berkembang semakin prihatin dengan pendatang tiran karismatik di luar negara.
Reaktor besar didirikan di bawah pengawal di Staggs Field. (Universiti Chicago) Bagi sesetengah ahli kimia dan ahli fizik, keadaan itu terasa lebih teruk. "Para saintis, beberapa di antaranya [termasuk Albert Einstein, dan ahli fizik Hungaria Leo Szilárd] adalah pelarian dari Eropah fasis, tahu apa yang mungkin, " kata profesor fizik University of Chicago, Eric Isaacs. "Mereka tahu Adolf Hitler. Dan dengan rakan-rakan mereka dan rakan-rakan mereka di Amerika, mereka dengan cepat menyedari bahawa sekarang bahawa kita mempunyai pembelahan, pastinya akan dapat menggunakan tenaga itu dengan cara yang jahat. "
Terutama menakutkan adalah kemungkinan merangkul rantaian tindak balas pembelahan untuk menghasilkan tenaga yang mencukupi untuk membawa kemusnahan sebenar. Pada bulan Ogos 1939, kebimbangan ini mendorong Einstein dan Szilárd untuk bertemu dan membuat draf surat kepada Roosevelt, memberi amaran kepada bahaya Jerman mencipta bom nuklear dan menggalakkannya untuk memulakan program penyelidikan domestik intensif di US Einstein, yang seperti Lise Meitner telah meninggalkan profesornya di Jerman sebagai sentimen anti-Semitic telah mengambil alih, mengesahkan mesej kubur, memastikan bahawa ia akan meninggalkan kesan yang mendalam kepada presiden.
Satu bulan kemudian, tentera Hitler berarak ke Poland, menyerang Perang Dunia II. Seperti yang dijelaskan oleh Isaacs, seorang enggan Roosevelt tidak lama lagi datang ke arah pemikiran Szilárd, dan melihat perlunya pihak Sekutu untuk menewaskan Jerman dengan senjata nuklear. Untuk mencapai matlamat itu, beliau secara rasmi menyenaraikan bantuan kumpulan penyelidik nuklear yang berbakat dan sangat berbakat. "Saya telah mengadakan satu lembaga, " tulis Roosevelt dalam satu surat ikutan kepada Einstein, "untuk menyelidik kemungkinan kemungkinan cadangan anda mengenai unsur uranium."
"Surat Einstein mengambil sedikit masa untuk menetap, " kata Isaacs, "tetapi begitu ia dilakukan, pendanaan bermula. Dan Arthur Holly Compton, yang merupakan ketua jabatan fizik Universiti Chicago, dapat mengumpul pasukan impian saintis-ahli kimia, ahli fizik, ahli metallurgis-semua di sini di universiti pada tahun 1941. Termasuk Enrico Fermi, termasuk Szilárd. Di sini di kampus. Dan di sinilah mereka melakukan eksperimen itu. "
Pandangan udara dari kuadrangle peringatan yang kini memperingati CP-1. Di pusatnya (atau nukleus) adalah patung buluh Henry Moore, "Tenaga Nuklear." Bulatan hitam di sekeliling terdiri daripada pemasangan sementara bertajuk "Ambang Nuklear, " oleh Ogrydziak Prillinger Architects. (Universiti Chicago) Matlamat pasukan impiannya adalah untuk menghasilkan siri-siri peristiwa pembelahan diri dalam persekitaran terkawal: dengan kata lain, tindak balas rantai nuklear. Hahn dan Strassman telah memperhatikan pembelahan dalam beberapa atom terpencil. Sekarang Compton, Fermi dan Szilárd mahu menyusun berbilion-bilion fisi, dengan neutron dibebaskan oleh satu reaksi yang mencetuskan beberapa seterusnya. Kesannya akan berkembang dengan pesat, dan juga akan menghasilkan tenaga.
Untuk melakukan percubaan, mereka perlu membuat reaktor nuklear buatan manusia yang pertama di dunia, sebuah alat batu bata grafit dan kayu yang panjangnya 60 kaki dan lebar 30 kaki dan tinggi. Di dalam peranti ini, rod kawalan kadmium meresap neutron berlebihan daripada tindak balas pembelahan, menghalang kehilangan kawalan bencana. Dalam bidangnya di bawah pengawal di Stagg Field universiti, reaktor itu dicetak semula dan dibuat dalam tempoh satu bulan-berjaya mencetuskan tindak balas rantai nuklear, dan menariknya untuk menjana kuasa.
Kerja-kerja sains Chicago semua-bintang merupakan langkah pertama yang kritikal ke arah matlamat Projek Manhattan untuk membangunkan bom nuklear sebelum Axis. Matlamat itu akan direalisasikan pada tahun 1945, apabila Amerika Syarikat menjatuhkan bom atom ke atas Hiroshima dan Nagasaki, membawa perang yang mematikan dan provokatif kepada perang. ("Celakalah saya, " Einstein dilaporkan berkata ketika mendengar berita itu.) Namun, kejayaan Chicago Pile-1, yang dijuluki CP-1, mewakili lebih dari satu langkah ke arah kekuatan ketenteraan yang lebih besar untuk AS. Ia menunjukkan kemanusiaan keupayaan untuk memasuki ke dalam hati atom untuk bahan bakar.
Salah satu warisan eksperimen CP-1 yang paling jelas ialah pertumbuhan industri tenaga nuklear, yang fizik Enrico Fermi memainkan peranan penting dalam pemula selepas zamannya dengan pakaian penyelidikan Chicago yang terselindung. "Fermi benar-benar tidak mempunyai minat dalam senjata dalam jangka masa panjang, " kata Isaac. "Dia sudah tentu bekerja di Projek Manhattan, dan dia benar-benar berdedikasi-tetapi ketika perang berakhir, dia terus membina reaktor, dengan gagasan bahawa mereka akan digunakan untuk kegunaan awam, untuk penjanaan tenaga."
"Tenaga Nuklear" Henry Moore seperti yang dilihat dari sisi. Di latar belakang, terdapat kubah dari perpustakaan Joe dan Rika Mansueto. (Universiti Chicago) Isaacs mencatat bahawa pembelahan terkawal yang ditunjukkan dengan CP-1 juga membuka jalan bagi penubuhan teknologi nuklear menjadi ubat (berfikir x-ray, imbasan CT, dan alat diagnostik lain, serta terapi kanser) dan pertanian (Isaacs menyebut sebagai satu contoh usaha berterusan untuk mempelbagaikan genetik pisang melalui penyinaran taktikal gen mereka). Namun salah satu kesan terbesar CP-1 adalah praktik sains itu sendiri.
"Jika anda berfikir tentang apa yang terjadi selepas perang, " kata Isaacs, "beberapa perkara pertama yang dicipta ialah agensi persekutuan yang membiayai penyelidikan di negara ini: Suruhanjaya Tenaga Atom, yang kini dikenali sebagai Jabatan Tenaga, dan bertahun-tahun kemudian, Institut Kesihatan Nasional dan Yayasan Sains Kebangsaan. "Agensi-agensi ini muncul setelah kejayaan CP-1 dan Projek Manhattan lebih luas membuka jalan untuk kepercayaan awam yang diperbaharui dalam sains dan teknologi.
Prestige "pasukan impian" kerjasama saintifik juga meningkat menjadi terkenal sebagai hasil usaha CP-1. Ishak melihat penyelidikan kanser interollegiat hari ini, sebagai contoh, sebagai lanjutan semula jadi model Projek Manhattan: membawa minda terang dari seluruh negara bersama-sama dan membiarkan keajaiban itu berlaku. Terima kasih kepada internet, penyelidik moden sering berkongsi data dan hipotesis secara digital dan bukannya secara fizikal, tetapi ideologi yang berorientasikan matlamat dan prototaip dari Chicago Pile-1 hari adalah sangat hidup dan baik.
Stagg Field ditutup pada tahun 1957, peluntur yang pernah terlindung reaktor nuklear buatan pertama di dunia telah diruntuhkan. Tapak ini kini menjadi kuadrangle abu-abu yang rendah hati, dikelilingi oleh kemudahan penyelidikan universiti dan perpustakaan. Di tengah-tengah ruang terbuka ini, patung gangsa yang sungguh-sungguh dengan karapace yang bulat memorializes terobosan atom. Bentuknya boleh ditafsirkan sebagai perisai pelindung atau puncak awan cendawan. Bertajuk "Tenaga Nuklear, " itu ditugaskan khas daripada pemahat abstrak Henry Moore.
"Adakah ia membubarkan, " kata ketua sejarah seni Chicago University Christine Mehring meminta patung samar Moore, "atau sedang berkembang?" Di dunia nuklear yang kini kita hadapi, ke mana kita disampaikan 75 tahun yang lalu, menghantui kita selama-lamanya.
