88 lat temu opatentowano koncepcję jądrowej reakcji łańcuchowej

Data dodania: wtorek, 28 czerwca 2022, autor: nuclear.pl

28 czerwca 1934 roku do brytyjskiego urzędu patentowego wpłynął wniosek autorstwa węgierskiego fizyka i wynalazcy Leo Szilarda. Szilard opisywał w nim koncepcję jądrowej reakcji łańcuchowej, wywoływanej przez powstające w tej reakcji neutrony, w której miałaby być pozyskiwana energia. Szilard nie precyzował w swoim wniosku jaka miałaby to być reakcja – reakcję rozszczepienia odkryto dopiero ponad 4 lata później.

„W reakcjach łańcuchowych, które zostaną opisane niżej, energia uwalniana jest pod postacią ciepła i może być wykorzystana do produkcji energii poprzez wykorzystanie ciepła uwolnionego w reakcji łańcuchowej. Poprzez wytworzenie ciał radioaktywnych, energia jest magazynowana i stopniowo uwalniana w formie promieniowań, które mogą być z łatwością przetworzone na ciepło, które to ciepło może być wykorzystane do produkcji energii. Co więcej, energia zmagazynowana w postaci ciał radioaktywnych może być także bardziej bezpośrednio wykorzystana do wytwarzania energii elektrycznej, ponieważ ciała radioaktywne emitują cząstki naładowane elektrycznie a zatem mogą bezpośrednio wytwarzać energię elektryczną.”

Jak widać w praktyce sprawdziła się tylko tak pierwsza część, tym niemniej dość trafnie przewiduje ona mechanizm stosowany w reaktorach jądrowych, podobnie jak i stwierdzenie, że materiałem, który w wyniku bombardowania neutronami mógłby dawać kolejne neutrony może być uran (choć już nie wskazane również przez Szilarda beryl czy brom).

Szilard, według swoich wspomnień, przytaczanych następnie przez Richarda Rhodesa w nagrodzonej Nagrodą Pulitzera książce „Jak powstała bomba atomowa” (którą skądinąd polecamy, nie tylko jako historię samego projektu Manhattan, ale także pasjonującą historię rozwoju fizyki jądrowej w latach 30. i 40., która doprowadziła nas także do cywilnych zastosowań energii jądrowej), zainspirował się głośną wypowiedzią Lorda Rutherforda z września 1933 roku, w której ów wybitny naukowiec uznał pomysły na energetyczne wykorzystanie reakcji jądrowych za bzdurę.

Szilard dostrzegł jednak nie tylko perspektywy wykorzystania energii jądrowych do produkcji energii – od początku oczekiwał także możliwych zastosowań militarnych. Dlatego skorzystał z wynikającej z brytyjskiej Ustawy o konstrukcjach i patentach z 1907 roku możliwości przyznania praw patentowych brytyjskiemu państwu, a konkretniej Admiralicji. Dzięki temu patent, który został przyznany formalnie w 1936 roku, został opublikowany dopiero w roku 1949 po tym, jak weszła w życie nowa Ustawa o patentach.

Leo Szilard kontynuował prace w obszarze fizyki jądrowej i kilka lat później został, wraz z Enrico Fermim, współautorem patentu na „reaktor neutronowy” – i taki reaktor wspólnie z Fermim faktycznie wybudował w Chicago.