Két asztrofizikus megkérdőjelezte Oppenheimert: valóban nem gyulladna ki a Föld légköre?

Ha követi a mozik újdonságait, bizonyára látta már az Oppenheimert. Az Oscar-várományos filmben Lesli Groves felteszi a kérdést J. Robert Oppenheimernek, valóban lehetséges lenne-e a földbolygó elpusztítása pusztán egyetlen gomb megnyomásával. Ezzel arra a forgatókönyvre is utalt, mely szerint az atombomba láncreakciót elindítva végül a Föld atmoszférájának lángba borulását eredményezné. Két nukleáris asztrofizikust olyannyira megihlette ez a jelent, hogy elhatározták, a tudomány segítségével megpróbálnak választ adni rá.

Michael Wiescher, az egyesült államokbeli Notre Dame Egyetem kutatója és Karlheinz Langanke, a darmstadti GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung kutatóközpontjának munkatársa egy nemrég megjelent publikációjukban többek között azt igyekeztek kideríteni, milyen hatással volt Oppenheimer és kollégáinak munkája más tudományos területekre, valamint hogyan értékelték az atombomba lehetséges bevetésének következményeit – írja az Advanced Science News portálja.

Elméletben ugyanis a bomba felrobbanásakor a levegő hőmérsékletének gyors felmelegedése fúziós reakciókat indíthat el a légkörben. Ez akkor következhet be, ha nem egyenlíti ki a folyamatot a sugárzás kezdetével járó hőmérsékletcsökkenés.

A levegőben található izotópok közül, amelyek fúziós reakciókon mehetnek keresztül, Oppenheimert a nitrogén-14 aggasztotta leginkább, mely a légkörben leggyakrabban előforduló izotóp. “Két nitrogén-14 atommag és egy hidrogén atommag fúziója tűnt akkoriban a legvalószínűbbnek” – mondta Wiescher.

Biztató hírek

A légkör nagy valószínűséggel a bomba felrobbanásának első néhány ezredmásodpercében gyulladna ki, mikor a hőmérséklet még folyamatos növekvésben van. Hogy kiderítse, ez milyen eséllyel történne meg, Oppenheimer Arthur H. Compton Nobel-díjas fizikus segítségét kérte.

Compton megnyugtatta Oppenheimert, hogy egy ilyen radikális esemény valószínűsége csekély. Véleményét Hans Bethe, a Los Alamos elméleti részlegének akkori vezetője is megerősítette. Úgy vélték, a légkör hőmérsékleti és nyomási viszonyai egyszerűen nem lennének elég magasak ehhez. Elméletük be is bizonyosodott, mikor a plutónium-239 bomba valóban nem borította lángokba a légkört az új-mexikói sivatagban végrehajtott Trinity-teszt során.

Bár Oppenheimer és munkatársai helyesen feltételezték, hogy a légkör gyulladásának valószínűtlensége kicsi, egy szempontról talán elfeledkeztek. “Nem vették figyelembe a bomba neutronkibocsátását, amely hatalmas neutronfluxust váltott ki, beindítva a “nitrogén-14 + neutron” reakciót. Ez pedig olyan radioaktív szén-14 izotópot termelt, amely mára beágyazódott bolygónk bioszférájába” – magyarázta Wiescher.

Wiescher szerint a légköri gyulladástól való félelem elősegítette a nukleáris asztrofizika fejlődését. “A légköri fúziótól való félelem a csillagok fúziós reakcióinak méréséhez és jobb megértéséhez vezetett. Ezek azok a folyamatok, amelyek meghatározzák a csillagfejlődést a csillag életének végső szakaszában” – mondta.

Bár a csillagok hibátlan fúziós reaktorok, Földünk körülményei jóval kedvezőbbek. “A csillagokban a fúziós reakciók százmillió fokos hőmérsékleten gyulladnak be, és sűrűségük a légkör sűrűségének körülbelül 10-100 ezerszerese, mely sokkal magasabb, mint a Földön lévőé” – fejtette ki a kutató.

„A bomba korai tesztprogramjainak során a tudósok egyszerűen nem tudták, mennyire megbízhatóak modelljeik és feltételezéseik. Utólag már el tudjuk mondani, hogy egészen azok voltak”- mondta Wiescher.

Ez is érdekelheti:

• Mi történne velünk, ha a Föld a Jupiter körül keringene?
• Miről híres Asszuán? Nem, nemcsak arról, hogy ha lebombáznák az Asszuáni-gátat, akkor egész Egyiptomot elsöpörné a Nílus