Leó Szilárd

Leó SZILÁRD [silard] (naskiĝis la 11-an de februaro 1898 je la nomo Léo Spitz en Budapeŝto, mortis la 30-an de majo 1964) estis hungara-germana-usona fizikisto.

La bazlernejon kaj teknikan mezlernejon, kaj poste la Teknikan Universitaton li vizitadis en Budapeŝto. Ekde 1919 li daŭrigis siajn studojn en la Teknologia Universitato Berlino. Tie, pro la influo de Albert Einstein, Max von Laue kaj Max Planck, en 1920 li elektis la fizikistan fakon. En 1925 li doktoriĝis pri termodinamika temo, bazita sur ideo de li mem. Lian disertaĵon aprecis Einstein kaj Laue.

Dum la jaroj 1925-33 li laboris en la sama universitato, komence kiel asistanto, poste kiel privata docento. Post la ekrego de la faŝismo, en 1933 li formigris en Brition. Tie li laboris en Londono, poste tri jarojn en Oksfordo, en la laboratorio Clarendon. En 1939 li migris plu en Usonon. Tie ĝis 1942 li laboris en Nov-Jorko en la universitato Kolumbio, poste en la Metalurgia Laboratorio de la Universitato de Ĉikago ĝis 1946 kiel ĉeffizikisto de la projekto Manhattan.
En 1946 li estis nomumita profesoro de biofiziko en la sama universitato. En 1964, la lasta jaro de lia vivo, li translokiĝis al La Jolla, kaj eklaboris en la Instituto Salk.

 La situacio de la atomfiziko 
Tiutempe la fizikistoj jam sciis, ke la materio konsistas el diskretaj atomoj. Tiuj havas nukleon, kiun iamaniere ĉirkaŭas elektronoj. Oni imagis, ke la elektronoj estas similaj al kugletoj, kiuj rotacias ĉirkaŭ la nukleo, kies maso estas proks. 2000-obla ol tiu de la elektrono. Samtempe, la elektronoj rotacias ankaŭ ĉirkaŭ sia propra akso. Inter la elektronoj kaj la nukleo la distanco estas relative grandega.

La kvantumteorio priskribas la konduton de la elektronoj, ties eblajn itinerojn, la energion kiu apartenas al la itineroj, la estiĝon de kemiaj kombinaĵoj, ties malkomponiĝon. Certaj procezoj bezonas energio-aldonon, aliaj, kie la elektronoj lokiĝas en itineron al kiu apartenas malpli granda energio-nivelo, energio liberiĝas kaj forlasas la atomon kiel radiado, kies ondolongo dependas de la energio-diferenco. La ondolongo-bendo ampieksas de la rentgena radiado ĝis la varmradiado. Pri la nukleo oni sciis nur tiom, ke ĝi havas pozitivan elektran ŝargon, kiu altiras la ĉirkaŭantajn elektronojn kaj ekvilibrigas la centrifugan forton kiu efikas pro la rotacio.
Oni konis la nombron de elektronoj en ĉiu kemia elemento; ĝi estas la ordnumero de la respektiva elemento en la perioda tabelo kaj ĝi ankaŭ egalas al la pozitiva §argo de la nukleo. Tial en normala stato la atomo elektre estas neŭtrala. Krome estis konata ankaŭ la protono kiel parto de la nukleo, kaj ke ĝia ŝargo estas pozitiva, tamen la masosumo de protonoj en la nukleo estas proksimume nur duono de Ia efektiva nukleo-maso. Do en la kerno ankoraŭ devas esti io, kun maso egala al tiu de la protono, sed elektre neŭtrala. Tial oni nomis ĝin neŭtrono.

La kono, ke la nukleomaso estas ne ĉiam precize duobla al la masosumo de protonoj pruvis, ke ilia nombro estas ne precize egala al tiu de la neŭtronoj. Ili estas la izotopoj. En la perioda tabelo ili okupas la saman lokon, la kemia konduto estas Ia sama. Estis konata ankaŭ la fama ekvacio E=mc² (La energio kiun enhavas la materio egalas al la maso multobligita per la dua potenco de la lumrapido.) Oni nomas tion ekvivalento de maso al energio. La masdiferenco inter la massumo de komponantoj kaj la maso de la kompleksa korpusklo ne ĉiam estas egala.

Oni prikalkulis tiun mas-diferencon (Dm) por ĉiaspeca atomkerno. La diferenco „maso-manko" estas granda ĉe malpezaj kaj pezaj elementoj. Se oni kalkulas la energion, kiu apartenas al la maso-manko, kaj desegnas ĝin laŭ la funkcio de la masoj ricevas kurbon, kiu havas minimumon, tie situas la plej stabilaj elementoj. La du finaĵoj de la kurbo havas grandan Dm-valorojn. Pro tio, se oni volas estigi stabilajn atomkernojn, oni devas aŭ kunfandi malpezajn nukleojn, aŭ disdividi pezajn nukleojn. En ambaŭ kazoj liberiĝas energio, sed ambaŭ procezoj bezonas tre altan temperaturon. (proks. 10000 K). Tamen okaze nur de izotopo 235 de urano (el inter Ia naturaj elementoj) disfalo povas okazi pro efiko de neŭtronoj. (Tio evidentiĝis poste.) Multaj komencis eksperimentadi pri neŭtronoj, kaj pro la enkonstruo de neŭtronoj naskiĝis novaj izotopoj, eĉ elementoj pli pezaj ol la urano.

 La malkovro de la ĉen-reakcio 
Szilárd promenante sur la strato fine de 1933, ekhavis ideon: Se oni povus trovi elementon, kiu pro la efiko de neŭtrono disfalas, kaj samtempe liberigas novajn neŭtronojn, eblus estigi ĉen-reakcion. Tuj li komprenis ankaŭ tion, ke liberiĝos granda energio, kiu estus uzebla kaj por pacaj, kaj por militaj celoj. Pensante pri la faŝisma Germanio, li vidis grandan danĝeron. Lian ideon li komunikis al kelkaj fizikistoj, inter iii ankaŭ al Rutherford, tiutempe la plej granda aŭtoritato pri la atomfiziko. Li petis ilin, ke pri tiu temo ili ne eldonu publikaĵojn.

Ĉar lian ideon neniu taksis serioza, eĉ Rutherford deklaris, ke praktika uzado de atomenergio estas malsaĝa ideo. Pri tio koleriĝis Szilárd, kaj vidante la danĝeron de ebla senrespondeca ago, li petis sekretan patenton pri la ĉenreakcio, kaj transdonis ĝin al la Angla Admiralitato. Li komencis eksperimentadi pri diversaj elementoj, sed sen sukceso. Ne nur li, sed ankaŭ aliaj sciencistoj okupiĝis pri la temo.

La unua, kiu atingis rezulton, estis Otto Hahn kun siaj kunlaborantoj en la Universitato de Berlin. Ili estis la unuaj, kiuj konstatis disfalon de izotopo n-ro 235 de uranio. La rezulton ili sukcesis sekrete transdoni al la prestiĝa revuo Nature en Svedio, kiu publikigis ĝin en la januara numero de 1939. Szilárd, tiam vivanta en Usono, tuj komprenis la danĝeron, ke la germanoj certe komencos produkti atomarmilon. Tio estus katastrofo, tial Usono nepre devis pli rapide agi.

 Letero al Roosevelt 
Tiam Szilárd kune kun alia hungardevena fizikisto Jeno Wigner skribis leteron al la usona prezidento. Ili proponis senprokraste komenci evoluigon de atomarmilo, kaj pli rapide esti preta ol la germanoj. Sed sendi leteron ai la prezidento ne estis simpla afero. Ili decidis peti {a helpon de Albert Einstein, kiu tiutempe jam estis tutmonde konata. Tiam aperis la tria hungara fizikisto E. Teller, kiu poste havis decidan rolon en la armado de Usono. Kiel li mem skribis, en tiu ĉi afero li estis nur ŝoforo. Szilárd ĉion sciis, sed ŝoforadi aŭton ne. Tial li petis je Teller veturigi lin al Einstein kun la letero. Einstein tralegis ĝin, aprobis, subskribis, kaj promesis sendi al la Blanka Domo. Post du monatoj Roosevelt ricevis {a leteron. Li konsentis, ke Usono nepre devas havi atomarmilojn, antaŭ ol la germanoj havus kaj uzus ilin.

 La preparo 
Tiam komenciĝis tre bone organizita, finance malavare apogita, severe sekreta esplorlaboro, la "Projekto Manhattan". Estis mobilizitaj profesoroj en usonaj universitatoj, kaj sciencistoj, kiuj forlasis Eŭropon pro la faŝismo. Krom la menciitaj, el inter la hungaroj gravan rolon ludis ankaŭ János Neumann, matematikisto. La sciencistoj devis solvi ĝis tiam nekonatajn problemojn. La plej grava tasko estis apartigi el la natura urano la izotopon 235, kies proporcio estis nur 0,7 %. Ili devis prikalkuli la kritikan mason, super kiu la proporcio de maso kaj surfaco estas tia, ke povis resti tiom da neŭtronoj en la maso, ke la malkomponiĝo komenciĝu. Krome estis aro de pli-malpli grandaj solvendaj problemoj.
Ekzemple la eksplodmaterialo ne disŝpruciĝu tuj, sed laŭeble la plej granda parto partoprenu en la malkomponiĝo. La problemoj estis solvendaj nur per kalkuladoj kaj modelado.
Paralele okazis ankaŭ alia tre grava laboro. En Ĉikago Enrico Fermi kaj Szilárd kune planis kaj konstruis la unuan atomreaktoron. Ĝi ekfunkciis la 2an de decembro 1942. La funkciado okazis precize laŭ la antaŭaj kalkuloj kaj planoj. Krom energio, ĝi produktis el la izotopo urano-238 ankaŭ plutonion, kiu mem estis uzebla por atomarmiloj. En 1946 Fermi kaj Szilárd kune ricevis patenton pri tiaspecaj atomreaktoroj.

 La realigo kaj provo 
Post la bazaj studoj, kalkuladoj kaj preparlaboroj oni konstruis bombon, kies eksperimenta eksplodigo okazis la 6-an de julio 1945. La eksperimento pruvis la kalkulojn; la eksplodo vere estis pli granda ol ĉiu kemia eksplodo en la historio. Sekvis memorindaj, teruraj tagoj. La 6-an de aŭgusto urana bombo neniigis Hiroŝimon, la 9an de aŭgusto plutonio-bombo detruis Nagasakon. Plurcentmil senkulpaj homoj devis morti por pruvi la efikecon de tiuj armiloj. Post la eksplodoj la japana armeo kapitulacis.

 Protesto de L. Szilárd 
Szilárd persone ne partoprenis en la farado de la bomboj. Li laboris en Ĉikago pri la reaktoro. Post kiam la 10-an de majo en Eŭropo ĉesis la milito, ĉesis ankaŭ la ebleco de germana atombombo. Li komencis protestan agadon kontraŭ la uzo de atombomboj. Li proponis nur demonstri sen viktimoj al la japanoj la potencon de la bombo, kredante, ke tio konvinkos ilin ke estas sensence daŭrigi la militon. Pri tio li skribis leteron al Roosevelt, sed tiu ne ricevis ĝin.

Sciante, ke ankaŭ Sovetio laboras pri atombombo-farado, en  letero li proponis al Ia prezidento traktadon pri tio, kiamaniere eblos malhelpi Ia vetarmadon inter Usono kaj Sovetio post la milito. Inter la sciencistoj li komencis kolekti subskribojn kontraŭ la uzado de la bomboj. Responde pri tio, la militista gvidanto de la projekto Manhattan la 12-an de julio sondis la opiniojn de sciencistoj, kiuj partoprenis en la laboro, esperante, ke ili apogos la uzadon de la bomboj. Sed evidentiĝis, ke granda plimulto el ili (127 el 150 personoj) konsentis kun Szilárd.

Tamen la militistaj gvidantoj, iuj sciencistoj kaj politikistoj persistis en Ia ekuzo de bomboj pro Ia sekvaj celoj: rapide fini Ia militon kaj tiel malhelpi Ia pluan perdon de usonaj soldatoj; haltigi Sovetion, kiu atakis Japanion; montri al Sovetio la militistan superecon de Usono. La unua bombo kontraŭ Hiroŝimo sufiĉus por tiuj celoj, tamen ili volis provi ankaŭ la bombon, kiu baziĝis sur plutonio. Tiu estis jetita sur Nagasako. Post la morto de Roosevelt, la nova nesperta prezidento cedis al tiuj, kiuj deziris uzi la bombojn.

 La nova atom-epoko 
La atomepoko komenciĝis per la tuja morto kaj per morto post multjara suferado de pluraj centmiloj da homoj. Kiel Szilárd antaŭvidis baldaŭ komenciĝis vetarmado inter Usono kaj Sovetio. Komence Usono havis avantaĝon, ĉefe pro la posedo de hidrogenaj bomboj, kies eltrovinto estis la jam menciita Edward Teller. Tiu ĉi konkuro estis tre multekosta. Multaj tamen asertas, ke la elformiĝinta forto-ekvilibro garantiis la mondpacon pli ol 40 jarojn. Nuntempe ekzistas tiom da nukleaj armiloj, ke dekono de ili estus sufiĉa por neniigi la tutan teran vivon.

 Ĉu plago aŭ beno? 
Szilárd kaj aliaj sciencistoj, precipe J. Wigner volis certigi al la homaro malmultekoste abundan energio-provizadon. Ili, kaj poste ankaŭ aliaj, planis kaj konstruis diversajn reaktorojn. Nuntempe signifan parton el la tutmonda elektra energio-provizado ili plenumas. Sendube, ĉefe pro homa malzorgemo kaj senrespondeco ili povas kaŭzi grandan katastrofon, kiel videblis en Ĉernobil. Tamen tiu ĉi katastrofo havas malmultan probablecon. Krome kaŭzas grandan problemon la sekura stokado de la radioaktivaj restaĵoj kaj forfalaĵoj, kiuj radios ankoraŭ plurajn jarmilojn.

Ne estas solvita ankoraŭ la sorto de malnovaj, jam neuzeblaj reaktoroj kaj ties akcesoraĵoj. Se la energio, kiun nuntempe produktas atomelektrejoj estus produktata per forbruligo de karbo, en la atmosfero la proporcio de karbondioksido estus signife pli granda. Ties nocaj efikoj eĉ jam nuntempe estas senteblaj. La malrapida plivarmiĝo de ia atmosfero kaj {a oceanoj kaj iliaj efikoj - leviĝo de la akvonivelo de oceanoj, la efekto Elninjo, kresko de la dezertaj tersurfacoj estas mezureblaj kaj antaŭkalkuleblaj, certaj, realaj danĝeroj. La homaro devas elekti inter tiuj du malbonoj. (La energio-produktado per kunigo de malpezaj elementoj nuntempe bedaŭrinde estas nur teoria eblo.) Tamen ekzistas ankaŭ tria vojo. Forta redukto de energikonsumado al la nepre bezonata nivelo. La vivo kaj la agado de Leo Szilárd donas ekzemplon ankaŭ pri tio, ke sciencistoj devas havi respondecon pri la sorto, pri la foruzo de iliaj eltrovaĵoj.

 Referencoj 

 Eksteraj ligiloj 

 http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=/netahtml/srchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=2708656.WKU.&OS=PN/2708656&RS=PN/2708656  
 http://www.dannen.com/szilard.html 
 http://www.peak.org/~danneng/chronbio.html  
 http://www.spartacus.schoolnet.co.uk/SCszilard.htm

Kategorio:Hungaraj inventistoj
Kategorio:Usonaj judoj
Kategorio:Hungaraj fizikistoj
Kategorio:Budapeŝtanoj
Kategorio:Usonaj fizikistoj
Kategorio:Hungaraj judoj
Kategorio:Projekto Manhattan