Když válka v Evropě skončila, pochytali Spojenci německé jaderné vědce a desítka těch nejdůležitějších se nakonec ocitla na usedlosti Farm Hall nedaleko Cam­bridge. Měli veškeré pohodlí, ale líné léto na anglickém venkově je nudilo. Tvůrce německého jaderného reaktoru B-VIII a nobelista Werner Heisenberg hrál do omrzení na piano Beethovena, Otto Hahn se rýpal v záhonech a občas si někdo pinknul volejbal.

O shození atomové bomby na Hirošimu se 6. srpna 1945 dozvěděl od britského personálu jako první Hahn. Zprávou byl prý „naprosto zdrcen“ a tvrdil, že se coby objevitel jaderného štěpení cítí „osobně zodpovědný za smrt statisíců lidí“. Uklidnil se teprve po podání „značného množství alkoholických stimulantů“ a během večeře informoval své kolegy. V jídelně mikrofony prošpikované Farm Hall se poté rozpředla pozoruhodná debata (krátké výseky z ní lze najít v knize Sama Keana Atomoví parchanti, rozsáhlé pasáže publikoval časopis Physics Today).

Možnosti, že by je Američané o tolik předběhli, většina přítomných odmítala uvěřit. Heisenberg mínil, že zničení města „nemá nic společného s atomy“, a dodával, že to nejspíš jen blufuje „nějaký americký diletant, který ví o věci velice málo“. Ostatní mu přizvukovali, ale Hahn se poškleboval, že Američané jsou „o padesát let“ dál: „Každopádně, Heisenbergu, jste jen béčko a můžete to zabalit.“

Když BBC o deváté večer odvysílala podrobnou zprávu o svržení bomby a obrovitých rozměrech amerického Projektu Manhattan, který k její výrobě vedl, nezbylo než uvěřit. „Samozřejmě jsme nemohli pracovat v takovém rozsahu,“ poznamenal Hahn a mladý fyzik (a bratr budoucího německého prezidenta) Carl Friedrich von Weizsäcker poté přišel s výmluvou, která přežila desítky let – němečtí fyzici prý bombu nevyrobili „už z principu“, aby ji nedali do rukou Hitlerovi: „Kdybychom všichni chtěli, aby Německo vyhrálo válku, tak by se nám to podařilo.“

Byla to milosrdná lež. Německo – naštěstí pro svět – svůj atomový závod se Spojenými státy prohrálo. Američané pochopili dřív než ostatní velmoci, jak je bomba důležitá, a neváhali do nejistého podniku investovat své obrovské zdroje – na vrcholu Projekt Manhattan zaměstnával 130 tisíc lidí. Jména šéfa projektu, generála Leslieho Grovese, a hlavně „filmového“ Roberta Oppenheimera (řídil v Los Alamos klíčovou laboratoř zodpovědnou za konstrukci bomby) jsou dnes slavná. Jenže své Grovesy a Oppenheimery měly i jiné velmoci.

Řetězová reakce

Všechno to začal Hahn, když v prosinci 1938 bombardoval atomy uranu proudem neutronů a podařilo se mu je rozštěpit. Napsal o tom své někdejší spolupracovnici Lise Meitnerové (byla Židovka a před Hitlerem uprchla do Stockholmu) a ta spočítala, že rozpad jednoho atomu uvolní energii o velikosti asi 200 milionů elektronvoltů. Hahn experimentoval dál a krátce nato předpověděl, že se při každém takovém rozpadu uvolní kromě energie několik neutronů. Jaderné štěpení tím získalo obrovský poten­ciál: rozpad každého atomu uvolňoval – na úrovni mikrosvěta – o několik řádů více energie než běžné chemické reakce a skutečnost, že vedlejším produktem byly další neutrony, které štěpily nové a nové atomy, zajišťovala, že té energie může být opravdu hodně i ve „velkém“ světě.

Hned v lednu 1939 „rozkecal“ novinku na konferenci teoretických fyziků ve Washingtonu slavný dánský fyzik Niels Bohr, což mělo za následek, že jen během onoho roku vyšlo o jaderném štěpení přes sto odborných článků. A fyzikům brzy začaly důsledky řetězové reakce docházet. Zdaleka nejcitovanější je dopis, který v srpnu 1939 sepsal maďarsko-židovský fyzik Leó Szilárd, nechal ho podepsat Einsteinovi a pak ho poslal americkému prezidentu Rooseveltovi s návrhem, aby urychleně spustil jaderný program, protože Německo bude dříve či později schopné „vyrábět extrémně silné bomby zcela nového typu“.

Zdaleka ovšem nebyl první. Už na jaře 1939 upozornili své vlády na možnost vojenského využití uranu britský fyzik George Paget Thomson a Němec Nikolaus Riehl (žák Hahna a Meitnerové). Jen o něco později informoval Frédéric Joliot-Curie svou vládu a Francie poté v Norsku skoupila veškerou zásobu těžké vody. Japonsko a Sovětský svaz sice poněkud zaspaly, ale nakonec do jaderného výzkumu nasadily stovky a (v druhém případě) tisíce vědců.

Až do roku 1941 v jaderném výzkumu jednoznačně vedla Británie. Práce řídila koordinační komise s krycím jménem „Maud“ a britští vědci už v této době navrhovali způsoby, jak z přírodního uranu vyseparovat „bombotvorný“ izotop U235, a propočítávali jeho kritické množství nutné k sestavení bomby. Samostatný britský jaderný výzkum ale neměl dlouhého trvání. Po vstupu Spojených států do války se Britové přidali (spolu s Kanaďany) k Projektu Manhattan a jejich podíl na konečném úspěchu se dodnes neprávem podceňuje.

Německá „béčka“

Zpět k německým „béčkům“. Německý jaderný výzkum sice nebyl padesát let pozadu, jak si Heisenberga dobíral Hahn, ale zpoždění měl obrovské. A nebylo divu. Zatímco Projekt Manhattan spolykal dvě miliardy tehdejších dolarů, německý „Uranverein“ stál podle některých odhadů jen osm milionů říšských marek, tedy v přepočtu tisíckrát méně. Hitler hodnotil výrobu jaderné bomby jako příliš dlouhodobý projekt, a tak byly priority zkrátka jinde. Pokrok navíc brzdila řevnivost mezi jednotlivými vědeckými pracovišti a jistou – byť velmi omezenou – roli sehrály sabotážní akce Spojenců; třeba poškození továrny na výrobu těžké vody u norského městečka Rjukan v únoru 1943.

Vše mohlo možná vypadat poněkud jinak, kdyby v červnu 1942 nevybuchl (kvůli nenadálému vniknutí vzduchu) v Lipsku pokusný reaktor. Slavný Fermiho „uranový milíř“ začal v Chicagu fungovat až o půl roku později a odtud už vedla přímá cesta k mnohem větším reaktorům a výrobě plutonia, které Američané použili ke konstrukci naprosté většiny svých bomb. Další reaktor dokončil Heisenberg až na jaře 1945, ovšem jaderná reakce se v něm stejně nikdy nerozběhla, protože neměl dostatek uranu, který mu konkurenční laboratoř z Gottow jaksi odmítla poskytnout…

Ještě více byli Němci pozadu v pokusech vyseparovat z uranu izotop U235 (byla z něj postavena bomba, která zničila Hirošimu). Jinak řečeno, Němcům chyběl štěpný materiál, a navíc měli, jak dokazují odposlechy z Farm Hall, jen velmi mlhavou představu o složitém designu jaderné bomby. Předáci Projektu Manhattan byli po válce úrovní jejich znalostí po právu těžce zklamáni.

Japonská „céčka“

Svůj jaderný program měli i Japonci (podrobně se mu kdysi věnoval časopis Science). Točil se kolem dvou mužů – „tokijského“ Jošia Nišiny a „kjótského“ Bunsakua Arakatsua, skvěle vzdělaných fyziků, kteří před válkou léta pracovali v nejlepších evropských laboratořích. Nišina byl specialista na cyklotrony. Roku 1937 zprovoznil teprve druhý cyklotron na světě a sluší se dodat, že právě pomocí cyklotronu dokázali Američané o pár let později vyrobit prvních pár atomů plutonia.

Výzkum směřující k výrobě bomby začal v Japonsku z Nišinovy iniciativy na podzim roku 1940 a poměrně štědře jej dotovala armáda. Paralelně se o novou zbraň zajímalo také námořnictvo, které o dva roky později iniciovalo cosi jako „fyzikální kolokvia“, na nichž vědci probírali možnosti vojenského využití uranu. A jejich závěr z března 1943 nevyzněl pro bombu zrovna příznivě, když v něm stálo, že její výroba je „dokonce i“ pro Spojené státy v této válce „neuskutečnitelná“ a Japonsko by na to potřebovalo „deset let“.

Zájem o bombu tím samozřejmě ochladl, ale práce pokračovaly dál. Úroveň japonského průmyslu a vědy se ­ovšem tehdy ani zdaleka neblížila Německu, a tak byly výsledky ještě skromnější. Vědci sice poctivě zkoušeli různé metody (termální, elektromagnetickou, centrifugální…), jak z přírodního uranu získat U235, a teoreticky propočítávali parametry budoucího japonského reaktoru, jenže první větší dodávku uranu („bídných“ 560 kilogramů) jim dovezla německá ponorka až na jaře 1945. V březnu 1945 navíc Nišinovu laboratoř těžce poškodilo americké bombardování, čímž výzkum utrpěl další ránu.

Když krátce po japonské kapitulaci navštívil tokijské laboratoře vyslanec Projektu Manhattan Philip Morrison, utkvěl mu v paměti jistý vědec „jménem Kimura“, který v ošuntělé a neopravené budově nejen pracoval, ale také žil. „Vařil, jedl a pracoval ve stejné místnosti v laboratoři a na dvoře pěstoval nějaké brambory,“ vzpomínal Morrison. „Dělal práci, na kterou jsme v Americe měli celé panoptikum lidí. Takže když jsme se rozhlédli kolem, došli jsme k závěru, že tohle nemohl být japonský Projekt Manhattan.“

Generál Groves věnoval ve svých pamětech japonskému jadernému programu jen jednu krátkou pasáž, v níž poznamenal, že ho vzhledem k nedostatku vědců, uranu a průmyslových kapacit nikdy nebral vážně. Ani to mu však nezabránilo vydat rozkaz, aby všech pět japonských cyklotronů bylo roztlučeno a vhozeno do Tokijského zálivu.

Sovětští špioni a vědci

Američané sovětský jaderný program monitorovali od konce války, zpravodajci však mínili, že bombu může mít Moskva nejdříve v polovině roku 1950, ale spíš až o tři roky později. Jenže pak 3. září 1949 zaznamenalo speciálně upravené letadlo nad severním Pacifikem charakteristické produkty štěpné reakce, které do ovzduší uvolnil jaderný výbuch v kazašském Semipalatinsku.

Sovětští vědci se na jaderné štěpení vrhli hned po Hahnově objevu, ale nepřikládali mu velkou důležitost, a když v červnu 1941 Němci začali válku, výzkum přestal docela a klíčoví vědci se věnovali jiným úkolům. Příští šéf sovětského jaderného programu Igor Kurčatov se, jak stojí v knize Stalin a bomba amerického politologa Davida Hollowaye, zabýval demagnetizací lodních trupů a Julij Chariton (v budoucnu měl stejně jako Oppenheimer řídit tým zodpovědný za konstrukci bomby) navrhoval palivo pro „kaťuše“.

K přehodnocení došlo až díky skvělým informacím, které dodali sovětští špioni (především John Cairncross a v Anglii pracující německý fyzik Klaus Fuchs) nasazení na britský jaderný program. V létě 1942 se sovětský jaderný program obnovil a na začátku příštího roku si ministr zahraničí Molotov povolal Kurčatova a jmenoval ho jeho vědeckým ředitelem. Zároveň mu poskytl všechny získané zpravodajské informace a Kurčatov poté podle Molotovových pamětí v jeho „kremelské kanceláři proseděl několik dní, než si všechno pročetl“.

Sám Kurčatov hodnotil význam těchto informací jako „obrovský, přímo ne­ocenitelný“, a to měl ten nejlepší „kousek“ teprve přijít. Již zmíněný Fuchs přešel spolu s britskými kolegy pod Projekt Manhattan a zabýval se jedním z vůbec nejsložitějších technických problémů – implozivním designem plutoniové bomby. V červnu 1945 své zkušenosti shrnul a poslal po kurýrovi do Moskvy nákres plutoniové bomby, její podrobný popis, a to včetně použitých materiálů a rozměrů komponent. Podle střízlivých odhadů tím – nezpochybnitelně schopným a erudovaným – sovětským vědcům ušetřil rok až dva práce.

A to je všechno?

Měsíc poté odpálili Američané u Alamogorda první pokusnou atomovou bombu a Truman o tom Stalina během Postupimské konference zpravil slovy: „Máme novou zbraň obrovské ničivé síly.“ Stalin prý reagoval jen lehkým pokývnutím hlavou, ale v soukromí dle pamětí maršála Žukova prohlásil: „Nevadí. Odpoledne si promluvíme s Kurčatovem, že musíme přidat.“ Na konci srpna – tedy už po Hirošimě a Naga­saki – vznikl Zvláštní výbor pro atomovou bombu. Jeho vědeckým šéfem byl Kurčatov, ovšem politicky spadal přímo pod zlopověstného šéfa NKVD Lavrentije Beriju. Když si později Stalin pozval Kurčatova na kobereček, zdůraznil, že má mít bombu hotovou co nejdřív a na prostředky se nemusí ohlížet.

Na sovětské bombě pracovalo podle odhadu CIA celkem 330 až 460 tisíc lidí, přičemž drtivou většinu tvořili nebožáci – často vězni – těžící uran (ten Sovětskému svazu citelně chyběl, ale po skončení války získal dostatečné množství uranu v československém Jáchymově, a hlavně v nově otevřených dolech na německé straně Krušných hor). Přes padesát tisíc lidí stavělo továrny a laboratoře, dvacet až třicet tisíc lidí pracovalo ve výrobě a výzkumu se věnovalo pět až osm tisíc vědců. Pro válkou zničený Sovětský svaz to byla obrovská investice, ale politicky se vyplatila. V prosinci 1946 se rozběhl první pokusný reaktor (jediným jeho projevem bylo zběsilé tikání Geigerova–Müllerova čítače a Berija prý otráveně poznamenal: „A to je všechno?“), o rok a půl později vznikl na Uralu velký reaktor na výrobu plutonia a v červnu 1949 ho bylo dost na výrobu bomby.

Vzájemně zaručené zničení

Ráno 29. srpna 1949 technici bombu smontovali. Když poté, jak zaznamenal jeden svědek, „vzplálo nesnesitelně ostré světlo“ a rázová vlna „strhávala konstrukce, zděné domy i těžké stroje a valila se od epicentra jako obrovský příboj zvířeného prachu plného kamenů, klád a kusů kovu“, měl Stalin svoji bombu. Berija objal Kurčatova, poté Charitona a oba políbil na čelo. Pak se začaly rozdávat metály. Historka zní, že klíč měl Berija velmi jednoduchý: ten, koho by v případě neúspěchu čekala kulka, se stal Hrdinou socialistické práce, zbylí obdrželi – místo mnoha let v gulagu – Leninův řád.

Americký patent na jaderné zbraně toho dne skončil. Sovětský svaz se stal plnohodnotnou supervelmocí, začaly závody v jaderném zbrojení a svět byl brzy poté spoután v síti vzájemně zaručeného zničení. 

Jak udělat bombu

Princip atomové bomby je teoreticky jednoduchý. Stačí udělat kouli z nadkritického množství U235 (52 kilogramů) či plutonia (deset kilogramů) a k výbuchu dojde samovolně: atomy těchto prvků se občas samy od sebe rozpadají a uvolněné neutrony – pokud tedy koule není příliš malá a většina neutronů z ní „neuletí“ – spustí řetězovou reakci. Praxe je však mnohem složitější: části řečené koule je k sobě třeba velkou silou „sestřelit“ a zlomek vteřiny u sebe podržet, aby předčasný výbuch bez užitku nerozmetal většinu štěpného materiálu dříve, než stihne reagovat. Bomba z U235 má proto v sobě cosi jako dělo, design implozivní plutoniové bomby je ještě daleko složitější.