Discover America's Secret City (Tennessee, 1999)

text a foto: Milan Předota, www

Oak Ridge. Město 30 kilometrů severozápadně od Knoxvillu. Město, které vzniklo v roce 1942 a za dva a půl roku se stalo pátým největším městem Tennessee. Město, o jehož cíli a dopadu se svět, ale i naprostá většina samotných obyvatel, dověděli až po dni D. Tím dnem D byl patnáctý srpen 1945, japonská kapitulace. A tím cílem bylo vyrobení atomové bomby.

První pokusy s bombardováním uranových jader prováděl Enrico Fermi již v roce 1934. První řetězovou reakci se mu podařilo vyvolat v roce 1941 v Chicagu pomocí primitivního reaktoru. Hitlerovy výstrahy 'novou zázračnou zbraní', zpravodajství špiónů, ale asi nejen ty přivedly Američany k spuštění jaderného programu s plným nasazením v roce 1942. Oak Ridge byl prvním z trojice měst vytvořených k naplnění tohoto programu, projektu Manhattan. Těmi druhými jsou Hanford ve státě Washington a Los Alamos v Novém Mexiku. O volbě Oak Ridge rozhodlo několik faktorů. Především v místě byl dostatek elektrické energie (TVA, Tennessee Valley Authority, vznikla už v roce 1933 a do války bylo postaveno mnoho přehrad a vodních elektráren), místo bylo blízko dopravních tepen (dálnice a železnice), přitom skryto mezi pahorky a lesy v řídce obydlené oblasti.

2000 obyvatel mělo šest až dva měsíce na odstěhování a místo nich se začali sjíždět pracovníci z celých Spojených států. Původně se počítalo s 13 000 pracovníky, ale v době maximálního nasazení v Oak Ridge pracovalo 75 000 lidí, z toho 40 000 vědců a techniků.

Nepředstavitelnému přílivu lidí, z nichž mnozí dali v šanc své odborné kvality, nasazení a příslib udělat nemožné pro plnění úkolů bez toho, aby věděli na čem budou pracovat, odpovídala i rychlost výstavby města. Jejím vrcholem byla výstavba 1000 dřevěných domků za měsíc, kdy byl každou půlhodinu dokončen další dům. O tom, na čem pracují, měli všichni zakázáno mluvit i mezi sebou v rámci Oak Ridge a každý věděl pouze tolik, kolik bylo nezbytně nutné pro jeho práci. Celé město bylo samozřejmě vojensky izolováno od okolí a přístup do města byl jen na povolení. Každý obyvatel města starší dvanácti let musel neustále nosit identifikační badge, kartu (odznak) s dozimetrem. Utajení města bylo natolik úspěšné, že nastávaly i případy, kdy dodavatelé potravin a jiného civilního zboží z okolí odmítaly dodávat zboží do místa, které "neexistovalo" a nebylo na žádné mapě.

J edním z prvních a klíčových úkolů bylo postavení jaderného reaktoru. Jeho výstavba začala za Fermiho řízení 1. února 1943 a skončila 16. října téhož roku. Druhého prosince bylo poprvé na světě dosaženo řízené řetězové štěpné jaderné reakce a reaktor začal pracovat. Posloužil k výrobě prvního měřitelného množství plutonia (reaktor vyráběl čtyři gramy za den), mezi otvory pro palivové a řídící tyče byly volné otvory sloužící k vkládání měřicích přístrojů a provádění mnoha pokusů, které byly potřebné k mnoha výpočtům, zejména pro navržení způsobu separace izotopů uranu a navržení bomby. Původní výkon 1 MW s použitím 30 tun přírodní uranové rudy byl zvýšen přidáním nálože na 54 tun a v chladných dnech dosahoval 4 MW. Grafitový reaktor byl totiž chlazen vzduchem.

Po provedení pokusů bylo rozhodnuto, že Los Alamos bude místem konstrukce bomby, Oak Ridge místem výroby obohaceného uranu a Hanford, ve kterém byl postaven reaktor podle vzoru z Oak Ridge bude vyrábět plutonium. Oddělit aktivní uran U235 od většinového U238 je těžký úkol, protože oba izotopy se chemicky chovají stejně a rozdíl ve hmotnosti izotopů  je vůči hmotnosti jádra malý. Nikdo nevěděl, kterou metodu separace zvolit, která metoda přinese úspěch nejdříve. Válečný spěch vedl k rozhodnutí vybudovat dvě továrny na získávání obohaceného uranu a rozjet pokusy na obou současně. Tyto továrny měly dohromady 425 budov.

Pod označením K-25 se skrývala továrna používající tepelné difuse v kapalných roztocích. Její hala o ploše milión čtverečních stop (92 900 metrů) byla v té době největší zastřešenou plochou na světě. Úspěchu bylo dosaženo na Y-12 používající elektromagnetické separace.

Vědci pracovali 24 hodin denně ve dvousměnném provozu. O tom, že se skutečně překonávaly do té doby netušené hranice svědčí mimo jiné i následující příhoda: Pro vinutí obřích elektromagnetů bylo zapotřebí  mnoho mědi, které byla za války málo. V okamžiku kdy hrozilo, že práce budou muset kvůli jejímu nedostatku pozastaveny, napadlo někoho použít stříbro, které se k danému účelu hodí stejně, a obrátil se na vládu (the Treasurer) s žádostí o poskytnutí 14 700 tun stříbra. První odpověď sice zněla, že o stříbru se nehovoří v tunách, ale Trojských uncích (We don't think of silver in tons, we weight it by the Troy ounce), nicméně nakonec toto stříbro bylo uvolněno.

Po získání dostatečného množství obohaceného uranu byl tento přepraven do Los Alamos k výrobě pokusné bomby, která byla 14. července v Alamagordu v Novém Mexiku úspěšně provedena. Tuto informaci měl nový americký president, Harry Truman při Potsdamské konferenci 26. července při jednání se spojenci, konkrétně Churchillem a Stalinem. Tam bylo Japonsko vyzváno k ukončení války. Pro dokreslení stupně utajení:  Truman se o projektu atomové bomby dozvěděl až v době svého jmenování presidentem, přestože byl předtím Rooseveltovým vicepresidentem. Po pokračování japonských útoků bylo rozhodnuto o použití bomb, protože ztráty při ukončení války klasickými prostředky byly odhadnuty na 250 000 amerických vojáků. V předchozí bitvě  na Okinawě padlo přes 100 000 amerických vojáků.

6. srpen -Hirošima, 70 000 - 80 000 mrtvých, další umřeli na následky ozáření
9. srpen - Nagasaki, 40 000 mrtvých.

Osobně bych moc rád věděl, co se dělo v oněch třech dnech mezi svržením bomb. Připadá mi to být příliš krátká doba na vyjednání ukončení války. Jsem ochoten připustit, že Hirošimská bomba pomohla učinit zásadní zvrat v Japonsko-Americké válce. Ale nemohu se ubránit pocitu, že za svržením druhé bomby byla i jiná snaha - snaha vyzkoušet novou zbraň. Každá bomba totiž byla jiná. A to mi jako člověku a také vědci připadá strašné.

Inu Německo padlo dříve než měli Američané bombu (jaký dopad by na nás středoevropany mělo, kdyby ji měli dříve snad ani nedomýšlet) a Japonsko bylo ideově odůvodnitelný cíl. Ostatně provozování vojenských operací a zkoušení nových bojových prostředky na území cizích států s určitým ideovým zaštítěním Spojeným Státům se střídavými úspěchy prochází stále.

Poválečné Oak Ridge
Po válce byla budoucnost Oak Ridge nejasná, nicméně nakonec padlo rozhodnutí využít vybudovaných zařízení pro další využití, civilní i vojenské. Město bylo volně zpřístupněno a otevřeno v roce 1949. Současný počet obyvatel je 27 tisíc. Civilní výzkum se přesunul do založeného výzkumného střediska, Oak Ridge National Laboratories (ORNL), které sídlí na místě původní X-10, v těsné blízkosti grafitového reaktoru. Jedním z klíčových úkolů bylo dále vyvíjet metody separace a přípravy jaderného paliva. Do roku 1985 bylo Oak Ridge jedním ze dvou míst v USA, kde se vyrábělo jaderné palivo pro jaderné elektrárny. Pracuje se na vybudování nového úložiště obohaceného uranu. Je ho tady množství větší než malé, 80 % amerických zásob. Vojenský program byl zastaven po ukončení studené války v roce 1992.

Záběr ORNL se během let stále rozšiřuje a jaderný program je už dnes menší částí. Rozvinulo se biotechnologické oddělení, oddělení robotiky, keramických materiálů. Největší část se skrývá pod označením DOE, Department of Energy. Hlavní část výzkumu je věnována vývoji spalovacích, jaderných a vodních elektráren, dalším možným způsobům výroby energie a její přeměně. Také se zde vyvíjejí nové technologie výroby nových látek a materiálů pro rozmanitá využití, zejména v průmyslu a v různých extrémních podmínkách. Jak praví reklamní slogan, děláme věci, které jinde na světě nedokáží.

Osobní zkušenost s Oak Ridge
V pondělí 12. července si mne Teresa, naše (=Peterova) sekretářka, zavolala do kanceláře a hned se mne zeptala, jestli jsem 'driving'. Nechápal jsem co tím myslí, přeci viděla, že stojím vedle ní a nikam nejedu. Teprve po opakovaném dotazu doprovozeném zakroucením pomyslným volantem jsem byl schopen odpovědět na otázku; totiž že ten den jsem do práce nepřijel autem. Dodnes nevím, jestli tenkrát věděla, že jsem krátce předtím koupil auto od Ištvána, nebo automaticky předpokládala, že po dvou měsících musím být 'driving'. Chtěla abych hned jel do Oak Ridge pro identifikační badge, ale nakonec jsme to odložili na následující den. Dost jsem vzdoroval, protože Clare mne varovala, že po vyzvednutí dozimetru budu muset do Oak Ridge nejméně jednou za čtvrt roku na pravidelné výměny, případná školení atd. Ona tam jezdí na středeční setkání skupiny nerovnovážných dynamiků, jejímž nejsem členem, takže jsem neviděl důvod začínat si s Oak Ridge. Řekl jsem to Terese, ale ta trvala na tom, že dozimetr potřebuji. Promluvil jsem o tom i s Peterem, který byl méně jednoznačný. Nicméně i on prohlásil, že v Oak Ridge je lepší knihovna, konají se tam zajímavé semináře a že je záhodno si zajistit volný přístup.

V úterý ráno jsem vyrazil. Nebýt podrobného popisu cesty, který mi Teresa poskytla, asi bych ve správnost cesty věřil ještě méně. Posledních deset kilometrů od křižovatky na které se rozdělily cesty do města Oak Ridge a ORNL jsem měl silný pocit, že nejedu tam, kam mám, ale na borůvky. Okolí mi připomínalo naše známá místa. Kolem mne byly jen lesy. Občasné odbočky a směrové tabule však mířily k různým oddělením.
Department of Energy, ve kterém Peter, Ariel a Shengting pracují na částečný úvazek, sídlí ve velkém areálu, jehož součástí je i původní Fermiho reaktor. Během asi třičtvrtě hodiny se mi za pomoci Patsy, sekretářky pomáhající Peterově skupině v ORNL, podařilo vyplnit všechny formuláře (počet podpisů byl do deseti) a získat identifikační kartu se jménem, fotkou a připojeným dozimetrem. Tuto kartu musí všichni v ORNL neustále viditelně nosit. A samozřejmě bez ní nikoho do areálu nepustí. Patsy mne provedla chodbami až k Peterově pracovně. Hlavní chodba vede skrze knihovnu, což je jednak pohodlné a navíc nejspíš motivuje vědce k zastavení, ověření skutečností, nahlédnutí do nejnovějších čísel časopisů. Kopírování je volné, což je pohodlné a přirozené s uvážením peněz, jaké se zde točí. Ve srovnání s universitní knihovnou v Knoxvillu je knihovna ORNL malý sál, ale zase je třeba uvážit, že se jedná o knihovnu úzce zaměřenou. V knihovně je také několik počítačů z nichž nad jedním nápis oznamuje, že tento počítač není připojen počítačovou sítí. Jestliže základní výzkum je záležitostí veřejnou, při výzkumu nových technologií vedoucích k patentům je pochopitelně třeba dbát na ochranu informací.
   V Shengtingově pracovně jsem sepsal e-mail, ale jinak jsem nevěděl co bych v ORNL více dělal. Mimochodem Shengting je terčem různě vtipných narážek kolegů. Nedávno byl totiž v Los Alamos odhalen čínský špión (jeho manželka pro změnu pracovala v CIA) a tak se stále ještě na Číňany pohlíží s podezíravostí.

   Těsně před odchodem z ORNL hlavní chodbou jsem se zarazil za jednou vitrínou. Napřed jsem si říkal, že to musela být vidina a že nesmím zapomínat, že jsem v Americe (ony vědecké ústavu vypadají asi všude dost podobně), ale pak jsem se přeci pro jistotu vrátil - a skutečně, v jedné z vitrín nejblíže ke vchodu do celého areálu je velká fotografie Rudolfa Zahradníka, současného ředitele Akademie věd. Vedle fotografie je medaile a diplom, který náš český ředitel udělil v Praze řediteli ORNL. Jakkoliv mám názor na stále ještě svého nejvyššího akademického ředitele nejednoznačný, toto se mu bezpochyby povedlo. Slova Prague, Czech Academy of Sciences, Czech Republic jsou ve vitríně několikrát.

Vynucené cesty do Oak Ridge jsem se rozhodl využít k poznání okolí a odpočinku, takže jsem přímo zamířil do města a Musea vědy a energie. Dorazil jsem kolem jedenácté a hned u vchodu jsem se zapsal na tříhodinový výlet autobusem po historických místech spojený s výkladem. Čas do poledního odjezdu jsem strávil v horním patře budovy, kde jsou sály seznamující návštěvníky s různými způsoby získávání energie a základními principy fyzikálních procesů, sil, atd. Mne zaujaly drby o vědcích, pamatuji si zmínku o tom, že J.J. Thompson byl stejně dobrý učitel jako vědec. Sedm jeho žáků získalo Nobelovu cenu.
 Na projížďku se sešlo asi devět lidí, průvodcem nám byl důchodce, dřívější zaměstnanec ORNL. První zastávka vedla na Y-12. Tento areál působí nejopuštěněji, v mnoha budovách se v současnosti nic neděje. Asi hodinu jsme strávili v Inovačním středisku. To slouží k propojení vědy s průmyslem a k praktickému uplatnění. Kromě dlouhodobých a stálých projektů vyhlašují občas i otevřené dny, kdy zástupci podniků mohou přijít s jejich požadavkem a pokud je rozumný, středisko pověří někoho, aby se tímto problémem po dva dny zabíral. Pak se sejde se zadavatelem a dohodnou se, co dál. Pokud se problém během těch dvou dní nevyřešil, či vědec nedostal nějaký doporučující nápad, může zadavatel buď svůj požadavek stáhnout, nebo zadat pokračování řešení, které ovšem od toho okamžiku musí platit. V případě že z řešení vzejde patent, vláda může zadavateli vrátit až 40 % nákladů. Mezi vystavenými vyřešenými úkoly byly například, nové keramické součástky; vyřešení problému s prasklinami v mosazných pohárech, které se po letech objevovaly, vedoucí k vývoji nového cídidla; přenosný analyzátor vody, umožňující provádět rozbor vody přímo u toku a tak účinněji a rychleji zjišťovat například místo znečištění; lepší výroba fotbalových míčů (šišek); přenosné lehké stany s výbornou tepelnou izolací, konstruované pro vojenské polní ošetřovny a desítky dalších příkladů.

Poté jsme jeli na borůvky, tedy mně známou silnicí ke grafitovému reaktoru. Když jsme přijížděli k areálu kolem budov, ve kterých jsem ráno získal badge, vrátnicí, kde vrátný pečlivě zkontroloval zda počet osob uvedených na seznamu souhlasí se skutečností, a když se poté ostatní návštěvníci s určitou nesmělostí rozhlíželi po okolních budovách při jízdě k reaktoru (zatímco já rozpoznával okna naší skupiny), měl jsem zvláštní pocit. Na jednu stranu jsem s nimi sdílel pocit výlučnosti, že tam mohou být, na druhou jsem si byl vědom, že s vlastním badgem jsou pro mne brány ORNL otevřené. Přesněji řečeno, brány normálních částí. Do těžkých provozů a nebezpečných laboratoří pochopitelně nesmím. Při projíždění areálem průvodce stručně vysvětloval co se v tom kterém oddělení dělá. Nevynechal ani nás počítačové simulanty.    Grafitový reaktor byl po dvaceti letech činnosti slavnostně zastaven, vyčištěn a dnes slouží jako technická památka. Přikládací stěna, do jejíchž otvorů pracovníci kdysi ručně s pomocí koštěte (no, možná na to měli speciální tyče) zasouvali palivové články skrze dvoumetrovou betonovou stěnu do aktivní zóny a zejména velín vypadají opravdu zastarale a to byl také hlavní důvod, proč byl provoz reaktoru ukončen. Svůj úkol splnil.

Po návratu z projížďky jsem se najedl a zbylé necelé dvě hodiny strávil v místnostech musea věnovaných historii Oak Ridge (The beginning or the end - the history of Atomic bomb and Oak Ridge). Expozice je dobře a působivě udělaná. Fotografie a texty z válečných let Oak Ridge dokládají nejen obrovské pracovní nasazení, ale také těžké životní podmínky. Jedním z nejhorších bylo neustálé bláto a bahno. V místě je všude jílovitá půda, časté a často prudké deště, což ve spojení s horečným budováním a samozřejmě čilou dopravou vytvářelo hrozné prostředí. Bahno bylo všude. Zásobování zbožím vázlo, služby nestíhaly uspokojovat rostoucí počet obyvatel, takže vznikaly veliké fronty na všechno. Také fotografie z pokusného výbuchu v Alamagordu jsou působivé. Bomba byla odpálena v poušti z vrcholu 30 metrů kovové konstrukce. Hornina (trinite), která vznikla spečením povrchu písku v okolí výbuchu je také vystavena. Stejně jako fotografie vědců, kteří krátce po výbuchu zkoumají místo výbuchu a zbytky věže, méně  jak půlmetrové zbytky čouhající z betonových patek.

Na rozdíl od cesty pro dozimetr, seznámení s historií Oak Ridge pro mne rozhodně smysl má.

text a foto: Milan Předota, www