Du följer nu ämnet: STOCKHOLMS STAD (sparas i Mitt DN)
Vetenskap

75 år sedan vi lärde oss använda energin i atomkärnan

Enrico Fermi fotograferad 1942.
Enrico Fermi fotograferad 1942. Foto: AP

För 75 år sedan förändrades världen för alltid när fysikern Enrico Fermi lyckades sätta igång en kontrollerad kedjereaktion av kärnklyvningar. Det gav oss kärnvapen, kärnkraft och nya medicinska behandlingar.

Den andra december 1942 ringde telefonen hos James Bryant Conant, ordförande för USA:s nationella försvarsforskningskommitté.

– Jim, sa rösten i luren. Det kan vara intressant för dig att veta att den italienske navigatören just har landstigit i den nya världen. 

Den som ringde var Arthur Compton, ledare för metallurgilaboratoriet vid Manhattanprojektet, det hemliga forskningsprogram som USA hade satt igång för att bygga en atombomb. Andra världskriget pågick, och han improviserade fram ett kodat sätt att tala om att italienaren Enrico Fermi hade lyckats skapa och kontrollera en kedja av klyvningar av urankärnor, och gjort det möjligt för människan att utvinna den enorma mängd energi som finns lagrad i atomkärnan.

I söndags, 75 år senare, fick Ican, den internationella kampanjen för att förbjuda kärnvapen, ta emot Nobels fredspris i Oslo. 

Det var en direkt följd av Enrico Fermis bedrift. Utan den hade vi varken haft kärnvapen eller kärnkraft. Energin han släppte lös i reaktorn Pile 1 i källaren på universitetet i Chicago förändrade världen för alltid.

Reaktorn Pile 1.
Reaktorn Pile 1. Foto: Teckning av Melvin A Miller/IBL Bildbyrå

Att massa och energi egentligen är olika sidor av samma sak visade Albert Einstein redan 1905 i sin berömda ekvation E=mc². En av de första som förstod vilka möjligheter och faror det kunde innebära i praktiken om massan i atomkärnan  omvandlas till energi, för vapen och för energiförsörjning, var den ungerske fysikern Leo Szilard. När neutronen, en av de partiklar som bygger upp atomkärnan,  upptäcktes 1932 började han fundera och dra slutsatser.

– Två år senare tog han patent på en idé om kedjereaktioner, fast man ännu inte visste att atomkärnan kunde klyvas, säger Anders Bárány, teoretisk fysiker som både varit sekreterare i Nobelkommittén för fysik och vice museichef vid Nobelmuseet.

Men patentet ville Leo Szilard hålla hemligt för att hindra Tyskland från att utveckla vapen. 

Vid jultid 1938 insåg fysikern Lise Meitner under en promenad i Kungälv att urankärnor kunde klyvas. Det var enda sättet att förstå de resultat som hennes forna kollegor i Tyskland hade fått när de sköt neutroner på urankärnor. Lise Meitner var judinna och hade flytt till Sverige undan nazisterna samma år. Hon kallade processen för fission, en term som biologer använder för celldelning.

– Szilárd hade redan förberett sig för den upptäckten, och dessutom varit klok nog att ge sig av från Europa, säger Anders Bárány.

Han var i USA, och dit kom också Enrico Fermi. Fermi fick Nobelpriset i fysik 1938 för sina experiment med att bestråla atomkärnor med neutroner. Men när han hade tagit emot priset i Stockholm återvände han inte till hemlandet Italien, där fascisterna hade infört hårda lagar som drabbade hans judiska hustru Laura Capon. Istället emigrerade hela familjen till USA.

Enrico Fermi mottar Nobelpriset i fysik 1938 av kung Gustav V.
Enrico Fermi mottar Nobelpriset i fysik 1938 av kung Gustav V. Foto: TT

– Szilárd knuffade och puffade på Fermi för att övertyga honom om att arbeta med kärnklyvning. Han var också mycket aktiv för att för Albert Einstein att engagera sig mot att tyskarna skulle göra en atombomb, säger Anders Bárány.

Leo Szilard förstod att de båda Nobelpristagarna Fermi och Einstein hade mycket större möjligheter att få gehör hos politiker och andra makthavare än han själv hade.

– Han åkte ut till Einsteins sommarhus på Long Island och fick honom att skriva ett brev till den belgiska drottningen, som Einstein hade spelat fiol tillsammans med, för att uppmana henne att låta bli att sälja uran till tyskarna från gruvorna i Belgiska Kongo, säger Anders Bárány.

De skrev också ett brev till USA:s president Franklin D. Roosevelt där de varnade honom för konsekvenserna om Tyskland lyckades bygga en atombomb, och uppmanade honom att agera. 

– Det dröjde till efter den japanska attacken mot Pearl Harbor i december 1941.  Då först kom Manhattanprojektet igång, och det fanns pengar att bygga en riktig reaktor, säger Anders Bárány.

Enrico Fermi och Leo Szilard hade redan förstått att det borde vara möjligt att sätta igång en kedjereaktion. När en neutron klyver en urankärna bildas nya neutroner som  kan klyva andra urankärnor. Nu, när resurserna fanns, startade de arbetet med reaktorn vid universitetet i Chicago.

– Fermi var chefen, men det var Szilard som byggde kärnreaktorn, säger Anders Bárány.

Fermis och Szilards bedrift den andra december för 75 år sedan var alltså början på atomåldern. Bara två och ett halvt år senare fälldes den första atombomben över Hiroshima. Samtidigt fick vi tillgång till en helt ny typ av energiförsörjning, medicinska behandlingar och möjligheter att göra avancerad forskning om atomens inre.

– Jag kan inte säga att det har varit en välsignelse för mänskligheten, men inte heller att det var en katastrof, säger Anders Bárány.

Atombomben, det värsta massförstörelsevapen människan någonsin hade skapat, har också varit avgörande för att bevara världsfreden.

Hade vi inte haft kärnvapen är det möjligt att vi hade haft många fler krig.,

– Hade vi inte haft kärnvapen är det möjligt att vi hade haft många fler krig. När ryssarna skickade raketer till Kuba 1962 hade det kunnat sluta på ett helt annat sätt om det inte var ett kärnvapenkrig stormakterna riskerade. Jag är väldigt splittrad över detta, säger Anders  Bárány.

Och utan kärnkraften hade klimatförändringarna troligen varit mycket allvarligare.

– Hade vi inte haft kärnkraft hade vi fått spy ut väldigt mycket mer koldioxid i atmosfären. Utan tillgång till den energikällan kanske samhället hade anpassat sig, och vi hade haft en bra situation ändå. Men är det rimligt att tro att mänskligheten verkligen hade nöjt sig med mindre energi?

Christian Ekberg, professor i Industriell materialåtervinning och kärnkemi vid Chalmers i Göteborg, menar att Fermis och Szilards bedrift definitivt har varit mänskligheten till fromma. 

– Beslutet att satsa på kärnkraft som våra far- och morföräldrar tog för 60 år sedan har gjort Sverige till det enda landet i hela världen med i princip fossilfri energiproduktion. Stålindustrin kunde också ta ett gigantiskt skutt framåt tack vare den billiga kärnkraftselen. Utan kärnkraft hade Sverige inte varit det land det är i dag, säger han.

Och det är inte bara cancerpatienter som fått nya medicinska behandlingar.

– Tack vare kärnreaktorer har vi ämnet teknetium, som används för att diagnosticera inre blödningar. Det räddar hundratusentals liv varje år, säger Christian Ekberg.

Så här jobbar DN med kvalitetsjournalistik: uppgifter som publiceras ska vara sanna och relevanta. Rykten räcker inte. Vi strävar efter förstahandskällor och att vara på plats där det händer. Trovärdighet och opartiskhet är centrala värden för vår nyhetsjournalistik. Läs mer här.