Beginn der Atom-Ära: Vor 75 Jahren gelang die nukleare Kettenreaktion

Das Experiment war so riskant, dass Fermi noch nicht einmal Universitätspräsident Robert Hutchins vorher darüber informierte. Auf einem Squash-Platz unter den Tribünen des Stadions der University of Chicago baute der italo-amerikanische Physiker Fermi abgeschirmt von Steinquadern den ersten Atommeiler und löste damit am Samstag (2. Dezember) vor genau 75 Jahren die erste kontrollierte nukleare Kettenreaktion aus.

“Welt würde nie wieder die selbe sein”

Knapp drei Dutzend Forscher wurden Zeugen, darunter der Physiker Samuel Allison. “Alle von uns wussten, dass mit dem Anbruch der Kettenreaktion die Welt nie wieder die selbe sein würde”, schrieb er später. Heute erinnert Henry Moores Statue “Nuclear Energy” an der Stelle in Chicago, wo einst Fermis erster Meiler stand, an das historische Ereignis, das den Beginn des Atom-Zeitalters markierte.

Wenn das Experiment schief gegangen wäre, wäre wohl ein großer Teil Chicagos verstrahlt worden. Als Sicherheitsvorkehrung standen nur ein paar Wissenschafter mit einer Axt und Eimern voller Kadmiumsulfat bereit. “Rennt so schnell ihr könnt hinter einen großen Berg viele Meilen entfernt”, hatte Fermi seinen Kollegen halb im Scherz als Notfallparole mit auf den Weg gegeben. Aber das Experiment am 2. Dezember 1942 klappte und der “Chicago Pile” produzierte Energie – allerdings so wenig, dass man davon noch nicht einmal eine einzige Glühbirne hätte leuchten lassen können. Trotzdem morsten die Forscher stolz nach Washington: “Der italienische Entdecker ist gerade in der neuen Welt gelandet. Alle sind gesund und froh.”

Ziel der Arbeiten: Gewinnung von Plutonium

Fermi hatte mit dem Experiment unter anderem beweisen wollen, dass sich der Kern von Uran unter dem Beschuss elektrisch neutraler Teilchen, den Neutronen, spalten lässt und dabei große Mengen Energie freisetzt. Ziel der Arbeiten im Rahmen des US-Atomprogramms “Manhattan Project” war die Gewinnung von Plutonium.

Der 1901 als Sohn eines Beamten und einer Lehrerin in Rom geborene Fermi war bereits weltberühmt, als er die erste nukleare Kettenreaktion auslöste. Nach der Ausbildung in Pisa hatte er unter anderem bei Max Born in Göttingen und Paul Ehrenreich im niederländischen Leiden weiterstudiert, in Florenz Mathematik gelehrt, und war in Rom zum Professor für Theoretische Physik ernannt worden.

Flucht vor Faschisten

Zu Beginn des Zweiten Weltkriegs floh Fermi mit seiner Frau, der jüdischen Schriftstellerin und Naturwissenschaftlerin Laura Capon, und den gemeinsamen zwei Kindern auf einem Unterseeboot der Alliierten vor den Faschisten in Italien nach Amerika. Die Entdeckung künstlich erzeugter Radioaktivität durch Neutronenbeschuss brachte ihm 1938 den Nobelpreis ein.

Nachdem er den Grundstein für Atomkraftwerke gelegt hatte, beteiligte sich Fermi im Rahmen des “Manhattan Project” am Bau der Atombombe. Rund zweieinhalb Jahre nach der Reaktor-Premiere in Chicago, am 16. Juli 1945, löste Fermi mit Robert Oppenheimer und anderen namhaften Physikern die erste Kernexplosion in der Wüste von New Mexico aus. Dem Test folgte nicht einmal drei Wochen danach der Abwurf von Atombomben über den japanischen Städten Hiroshima und Nagasaki.

Fermi war sich der Gefahren bewusst

Da war längst allen klar geworden, welche Konsequenzen das Experiment auf dem Squash-Court unter den Tribünen des Stadions der University of Chicago gehabt hatte. Inzwischen gibt es weltweit Hunderte Atomkraftwerke, die so gewonnene Energie macht unabhängiger von fossilen Brennstoffen. Aber der Prozess kann auch dramatisch schiefgehen, wie 1986 in Tschernobyl und 2011 in Fukushima. Die nukleare Bewaffnung ist zwar offiziell seit 1970 durch den Atomwaffensperrvertrag geregelt, führt aber trotzdem immer wieder zu gefährlichen Konflikten wie aktuell mit Nordkorea.

Kernphysiker Fermi, schon zu Lebzeiten berühmt für seine Intuition, war sich dessen stets bewusst. Schon vor dem Test der ersten Atombombe sah er es als “extrem wahrscheinlich” an, dass eines Tages in der Zukunft Nuklearwaffen “von kleinen Nationen oder sogar Gruppen gebaut werden”. Als der Wissenschafter einmal von einem Fenster der Columbia University über die Dächer Manhattans blickte, soll er die Hände zu einer Kugel zusammengelegt und zu einem Kollegen gesagt haben: “So eine kleine Bombe – und all das hier würde verschwinden.”

(APA/Red.)