Fizikai Szemle 2000/11. 362.o.

SZUBJEKTÍV VILÁGTÖRTÉNELEM

Marx György
Eötvös Egyetem Atomfizikai Tanszéke

Fiatal Univerzumunk

Az atommagfizika a 20. század középső harmadában vált egzakt tudománnyá. A század legutóbbi éveiben kibontakozott ennek műszaki-társadalmi-kulturális jelentősége.

Egy atommag Z protonból és N neutronból, összesen A = Z + N nukleonból tevődik össze. A pozitív elektromos töltésű protonok széttaszítanák egymást. Az atommagok tapasztalt stabilitásához szükséges, hogy a protonokat és neutronokat az elektromos erőknél intenzívebb vonzás tartsa együtt: a magerő. Nukleonokat ütköztetve azt tapasztalták, hogy a magerő

a) vonzó, intenzitása az elektromos erőknek mintegy százszorosa,

b) töltésfüggetlen, nem tesz különbséget proton és neutron között,

c) rövid hatótávú, elenyészik b = 1,4 fm távolságon túl.

(Az atommag méretének nagyságrendje 10^-15 m, fizikusok körében ennek neve hivatalosan femtométer, jele fm, beceneve fermi, az egységet már az 1930-as években kiterjedten használó Enrico Fermire emlékezve.) A rövid hatótávolságból következik, hogy egy nukleon csak közvetlen szomszédainak hatását érzi, ezért az atommagok nagyjából állandó sűrűségűek. Az atommagok térfogata a tapasztalat szerint jó közelítésben arányos a benne lévő nukleonok A számával, amiből következik, hogy a gömbölyű atommagok sugara arányos A köbgyökével: R = R₀A^1/3, ahol az arányossági tényező R₀ = 1,2 fm. Hasonló a helyzet egy vízcsepp esetében: a vízmolekula is csak szomszédaihoz kötődik, ezért állandó a sűrűsége. A forráshő nem függ attól, hogy 1 cm³ vizet egy pohárból vagy egy fazékból akarunk elforralni. Az atommag E kötési energiája is - közelítésként - a benne lévő nukleonok A számával arányosnak tekinthető: .

Geometriai szemléletünkből következik, hogy az atommag-golyó felszínén lévő nukleonnak kevesebb az őt vonzó szomszédja, mint az atommag belsejében lévő nukleonnak. A felületen lévő részecskék kevésbé kötöttek, a negatív kötési energiát gyöngíti a felülettel arányos pozitív felületi energia: . (A felületi feszültség jelensége jól ismert a vízcsepp vagy higanycsepp esetében. Megmagyarázza a higanycseppek és atommagok minimális felületét, gömbalakját.)

A cseppmodell két energiatagjához még a +Ze töltésű atommag (protonok elektromos taszításáról számot adó) (Ze)² / R-rel arányos Coulomb-energiája is hozzájárul: . (Számszerűen , ezek az intenzív magerőtől származó tagok, kisebb az elektromos eredetű . Itt 1 pJ = 10^-12 joule, ami atomfizikusi gyakorlatban elterjedt egységben kifejezve körülbelül 6 millió elektronvolt.)

Az E = E₀ + E_F + E_C. kötési energia egy nukleonra jutó

átlaga azt jelzi, hogy a nukleon “milyen szívesen" tartózkodik valamelyik atommagban. Ezt szemlélteti az 1. ábrán mutatott Nukleáris Völgy, ami A növekedtével lejt, hiszen kötési energia szempontjából előnyben vannak a nagyobb atommagok, mert azokban a részecskék kisebb hányada szorul ki a felületre. Tapasztaljuk, hogy higanycseppek az összfelület csökkentése érdekében szívesen egyesülnek nagyobb cseppekké. Ugyanígy könnyű atommagok fúziója az összfelület csökkenésével, tehát energiafelszabadulással jár. Mivel egy kvantumállapotba a Pauli-elv szerint csak két proton és két neutron lehet (ellentett spinekkel), , azaz . Nagy atommagoknál tehát a sok proton elektromos taszítása jut érvényre: Z és A nagy értékeire az atommag széthasadása járna energianyereséggel. Röviden összefoglalva: ezen a tájon történik a Világtörténelem.

Az Univerzum tágulásának fölfedezése után George Gamow úgy képzelte el a kezdetet, hogy az egész világ eredetileg egyetlen (semleges) neutrontenger volt, ami a tágulás során később darabolódott atommagokra (atomokra). A kidolgozást doktoranduszára, Ralph Alpherre bízta. Egyensúlyba jutott Univerzumban a nukleonok a Nukleáris Völgy legmélyebb helyén lévő középnehéz atommagokban volnának. Ez (konkrét adatokat használva) a vas-atommagokat jelenti, mert az egy nukleonra jutó átlagos kötési energia vas esetében (A = 56) a legmélyebb: -1,37 pJ. De a mi Univerzumunkban a vas átlagos koncentrációja alacsony, alig 0,006%. Univerzumunk anyagának túlnyomó része, közel 75%-a hidrogén (A = 1), ami a legkisebb atommag. Ebből a tapasztalatból 1940 táján Ralph Alpher arra következtetett, hogy a korai Univerzum nagyon forró volt. Az Univerzum kezdetén, a Nagy Bumm után az első másodpercben sokmilliárd fokot meghaladó magas hőmérsékleten élénk volt a hőmozgás, nagyenergiájú ütközések megakadályozták összetett atommagok létét. Azóta az Univerzum tágulás folytán hűl, de még messze nem elég öreg ahhoz, hogy nukleáris anyaga elérje legmélyebb energiájú állapotát, amit a vas táján lévő elemek jelentenének. Úgy tűnik, Univerzumunk még fiatal.

Napsütés évmilliárdokon át

Az első percekben a forró Nagy Bummtól örökölt protonok és neutronok tették ki Univerzumunk anyagának javarészét. A magányos neutron tömege valamivel nagyobb, mint egy proton és egy elektron együttes tömege, ezért a szabad neutronok néhány percen belül protonná és elektronná bomlottak: . A táguló Univerzum hőmérséklete egymillió év alatt 1000° alá csökkent, a protonokból és elektronokból hidrogénatomok alakultak ki.

Két proton közt az elektromos taszítás 10³⁶-szorta erősebb, mint ugyanakkora távolságban a gravitációs vonzás. A gravitáció az atomi mértékskálán nagyon-nagyon gyönge. Pozitív és negatív elektromos töltések kioltják egymás hatását. Halmozódó tömegek gravitációs vonzása viszont erősíti egymást. Ha egy gömb r méretét tízszeresre növeljük, térfogata és tömege ezerszeresre nő, felületén egy m tömegű részecske E_grav = - G m M / r helyzeti energiája megszázszorozódik. Elég nagy tömegű golyókat (csillagokat) véve a gravitáció válik domináló erővé. Wigner Jenő hangsúlyozta, hogy a gravitáció nagyon-nagyon gyenge volta szabja meg, hogy az Univerzum gravitáció által kiformált égitestjei szükségképpen nagyon-nagyon óriásiak.

Véletlen ingadozások sűrűsödéseket idéztek elő az ősi hidrogén-felhőkben. Ha a hidrogén-csomó elég nagy volt, saját tömegvonzása miatt tovább sűrűsödött. A befelé hulló rétegek mozgási energiája akár többmillió fokra felhevítette azok anyagát. A felhevült gázgolyó világítani kezdett: csillag született. Ilyen csillag a mi Napunk is.

Amikor a csillag középponti hőmérséklete többmillió fokra emelkedett, a protonok ütközése legyőzte az elektromos taszítást, az ütköző protonok a magerők hatótávolságán belülre kerülhettek. Azt várnók, hogy megindul a nukleáris fúzió, atommagok energiát fölszabadító egyesülése, .

Nem! ²He izotóp nem létezik. A két ütköző proton változás nélkül pattan szét. Az anyag hidrogén marad. Két magrészecskének egyetlen kötött állapota létezik: a nehézhidrogén, a deuteron, ²H, ami egy protonból és egy neutronból tevődik össze. Mért kötési energiája E =  0,357 pJ.

Számoljunk egy kicsit. Ha b a magerők hatótávolsága, akkor a két kötött magrészecske egymástól nem lehet ennél távolabb: . A határozatlansági összefüggés szerint . E szerint az atommagban a mozgási energia . Ez az érték két nagyságrenddel nagyobb a mért 0,357 pJ kötési energiánál. A protont és neutront deuteronban összetartó potenciális energia , sokmilliószorosa az atomburkot összetartó elektromos energiának. De még ez a nagy magerő-potenciál is éppen csak hogy ellensúlyozni képes a rövid hatótávolság okozta lokalizáltság következményeként föllépő mozgási energiát: a deuteron majdnem kiugrik a nukleáris potenciálgödörből! A proton-neutron-rendszer nagyon gyöngén, éppen csak kötött rendszer. Ezt a következtetést az is bizonyítja, hogy a deuteronnak nem létezik gerjesztett állapota: a legkisebb forgás vagy rezgés esetén szétesik. Proton-proton kötött rendszer nincs is, ami legegyszerűbben a kötött proton-neutron rendszerhez képest mutatott csekély elektromos taszítás-többlet számlájára írható. (Megjegyezzük, hogy a természet még a két részecske spinjének relatív irányával is bűvészkedik, de ebbe itt nem megyünk bele.) Ha két proton fúziója stabil kötött rendszert adna, ha ²He léteznék, akkor az egész Nap hidrogénbombaként milliomod másodperc alatt héliummá fuzionálna. Nem volna évmilliárdokon át tartó napsütés, nem léteznék földi élet.

Hát akkor hogyan termeli a Nap a napsugárzás fedezéséhez szükséges nukleáris fúziós energiát?

Ha két nukleáris részecske egyáltalán nem alkotna kötött rendszert, akkor a csillagok nem tudnák kiszabadítani a Nukleáris Völgy baloldali csúcsán lévő hidrogénben lehetőségként rejlő nukleáris energiát, nem lennének az éjszakában tartósan fénylő csillagok.

Az aktuális univerzumban, a Nap centrumában 15 millió fokon összeütközik két proton, egy pillanatig mintha ²He atommag volna. Ha ez alatt a rövid pillanat alatt bekövetkezne egy radioaktív ( -bomlás, akkor pozitron kibocsátásával átalakulás történne, ami deuteront produkálna. A stabil deuteron-atommag már tovább fuzionálna: majd Így (vagy valami hasonló úton) ⁴He atommag keletkeznék, ami zárt héjszerkezete miatt (2. ábra) nagyon stabil, kötési energiája mély, -4,52 pJ, nagyságrenddel fölülmúlván a ²H kötési energiáját. Ezúton tehát sok nukleáris energia volna kinyerhető. Igen ám, de a radioaktív ( -bomlás igen kis valószínűségű gyenge folyamat. Ezért a Nap centrumában egyetlen proton másodpercenként sokszor ütközik, mégis milliárd éveken át kell próbálkoznia, hogy más protonnal ütközve épp az ütközés pillanatában szerencsésen átéljen egy -bomlást. A Napban a H He fúziós folyamatot ez a közbeiktatódott szűk radioaktív szelep húzza szét milliomod másodpercről milliárd évekre. A Nap nem hidrogénbomba, nem is fekete felhő, hanem egünkön megbízható kitartással ragyogó égitest.

Martin Rees, angol királyi csillagász a deuteronra, mint az Univerzum történetek kulcsszereplőjére tekint. A deuteron kötési energiája (hogy tudniillik az nem zérus, de pici a magerő potenciális energiájához képest) a Mindenség életét megszabó nagyon fontos adat. Ha a magerő pár százalékkal gyöngébb volna, nem volna kötött ²H. Ha pár százalékkal erősebb volna, ²He is létezne. Mi viszont egyik esetben sem volnánk jelen, hogy gyönyörködjünk az Isteni Színjátékban...

Szén és oxigén

A Nagy Bummban született Univerzum 15 milliárd éves, benne ma 73,5% a H, 26,4% a He, de ez csupán a Periódusos Rendszer első két eleme, a Nukleáris Völgy baloldali lejtőjének indulása. (Az összes többi elem alig tesz ki egy ezreléket.) Márpedig hidrogén- és héliumgázból nem lehet komplex molekulákat, szilárd anyagokat, műtárgyakat, élőlényeket formálni.

Az atommag legalsó energiaszintjén a Pauli-elv szerint legfeljebb két proton és két neutron foglalhat helyet (2. ábra), ez épp a He-atommag, ahol mindegyik nukleont másik három vonz, egymást a magerők hatótávolságán belül tartván. Ha a ⁴He be akarna fogni egy ötödik részecskét, annak a Pauli-elv szerint már csak az első gerjesztett nívón jutna hely, ahol a mozgási energia négyszeres lenne, amit a potenciális energia nem tudna ellensúlyozni. Öt részecskét tartalmazó atommag (⁵Li, ⁵He) nem létezik. A csillagokat alkotó H és He nem fuzionálhat egymással!

Két He-atommag egyesüléséből ⁸Be atommag keletkezne (4 nukleon a “földszinten", további 4 az “első emeleten"), de ez az atommag sem létezik stabilan: keletkezése után rögtön szétesik két ⁴He-ra. (Az “emeletre szorult" négy nukleon inkább leköltözik egy másik ház “földszintjére.") Magfizikai tény tehát, hogy a világ 99,9%-ban H és He atommagokból áll, és ekkor STOP! Az elképzelhető fúziós folyamatok föltételezett ²He, ⁵Li, ⁸Be végtermékei nem fordulnak elő a természetben. A H-készletét elhasznált csillag halovány csillagmúmiává: fehér törpévé zsugorodik össze.

De mi létezünk! Honnan erednek az élő anyagot fölépítő C és O atommagok?

Ilyen atomokat számottevő gyakoriságban észleltek a Napnál sokszorta nagyobb tömegű vörös óriáscsillagok színképében. Ezek belső hőmérséklete a százmillió fokot is eléri, bennük jóval vehemensebbek és gyakoribbak az atommag-ütközések. A C keletkezését megmagyarázandó Fred Hoyle, a vad fantáziájáról híres brit csillagász a következő föltevést tette: a ütközésben keletkezett ⁸Be rövid ideig létezik (10^-17 s). Ezalatt az átmeneti ⁸Be atommagot egy harmadik ⁴He atommag telibe találhatja, mielőtt az szétmenne. Tételezzük föl - mondta Hoyle (1953) - hogy a folyamatban keletkező C atommagnak épp 1,22 pJ-nál van egy magasan lévő (virtuális) energianívója, ami nagymértékben megnöveli a ¹²C kialakulásának valószínűségét. A ¹²C gerjesztett atommag ezután foton kibocsátásával alapállapotba juthat: stabil ¹²C atommag születik, ami a szerveskémia alapja.

Csikai Gyula neutronokkal bombázta a stabil ⁹Be atommagot. Megfigyelte két neutron kilépését, valamint két ⁴He atommag keletkezését. A részecskék kirepülési irányának (ezáltal lendületének) kimérése azt tanúsította, hogy a folyamat két lépésben megy végbe: ezután . Tehát a ⁸Be rövid ideig (10^-17 s) valóban létezik! William Fowler laboratóriumában kimutatta, hogy a ¹²C atommagnak 1,27 pJ-nál valóban van egy gerjesztett energiaszintje (1957): alig 4%-kal van a Hoyle által jósolt érték fölött, amit a vörös óriás forró belsejének hőmozgása fedez. A Periódusos Rendszer benépesülésének kulcsa a ¹²C virtuális energianívója, aminek épp a szükséges helyen kell lennie. Ennek hála, hogy vörös óriáscsillagokban történő hármas ütközésekkel megindulhat a Periódusos Rendszer benépesülése.

A magfelépülés következő lépése tehát újabb ⁴He befogása: . Ez már könnyen megy, mert a ¹⁶O zárt héjszerkezetű atommag. (8 proton és 8 neutron betölti az s és p állapotokat.) Itt meg épp az fenyeget, hogy ha ki is alakulnak szén-atommagok, azt He-befogás rögtön oxigénné alakítja. Márpedig egy hidrogén-hélium-oxigén univerzumban eső létezne, de élet nem! Szerencsére az ¹⁶O-nak nincs itt virtuális energiaszintje, ezért marad szén is! Csótó Attila (KLTE-ELTE) és munkatársai számításai (2000) szerint az atommagokat kialakító magerők intenzitásának egy-két ezreléknyi módosítása ezt az energianívót már úgy elcsúsztatná, hogy hármas He-ütközésben nem keletkeznék C-atommag, illetve eltorzulna az Univerzum nekünk kedvező C/O = 1/2 aránya. Egy pontos hangolás teszi lehetővé, hogy világunkban szén is, oxigén is van! Ez a behangolás még meglepőbb, mint a deuteron esete. Az asztrofizikusok el is csodálkoztak: a C-energiaszintet (ezáltal szén és oxigén termelését) mi állíthatta be épp úgy, hogy lehetővé váljék a C-H-O biokémia kibontakozása, az élet megszületése?

Mindez azonban másként is megfogalmazható. Ha a ¹²C virtuális energiaszintje százaléknyival odébb volna, az ilyen világban nem lennének asztrofizikusok, akik elcsodálkoznak a nívó szerencsés beállításán. Mi nem ok vagyunk, hanem következmény. De nehéz megállni, hogy gondolkodásunk itt leálljon.

He és C ütközése oxigént, H atommagok és C ütközése nitrogént, O és He ütközése neont, Ne és He ütközése magnéziumot, Mg és He ütközése szilíciumot adhatott, és így tovább. Ezekből az elemekből később pedig kavics és dolomit, cukor és hús is képződhetett...

Az Univerzum anyagában a 99,9%-ot kitevő H és He után ma 0,06% az O, 0,03% a C, 0,023% a Ne, 0,007% a N, 0,006% a Si, ezek az Univerzum leggyakoribb elemei. Vörös óriások mélyében épültek föl néhányszáz millió fokon. De ez a hőmérséklet még nem elég nehéz atommagok kialakításához. Például két ²⁸Si atommag ütközésénél a két +14e töltés tizenhatszor akkora erővel taszítja egymást, mint az oxigén-atommagot termelő +2e töltésű He és +6e töltésű C ütközésekor. Ehhez nagyságrenddel magasabb hőmérséklet kívántatik, ami még a vörös óriásokban sincs.

Amikor a vörös óriás He-készlete is kimerül, belsejét a gravitáció összerántja, a hőmérséklet ismét tízszeresre (milliárd fokokra) hevül. Végbemehet akár a ²⁸Si + ²⁸Si ⁵⁶Ni reakció is. Az ⁵⁶Ni azután két ( -bomlással ⁵⁶Fe atommaggá alakul, ami a legstabilabb atommag, a Nukleáris Völgy legmélyebb pontja. A vas valóban a leggyakoribb fém az Univerzumban: 0,006%. Egy aranygyűrűért lehajolunk az utcán de egy rozsdás vasszögért nem.

Az egy nukleonra jutó kötési energia (E/A) abszolút értékben a vasban a legnagyobb: 1,37 pJ. Ennek a nukleáris energiának 80%-a H He fúziók során szabadul föl Nap-típusú csillagokban. További 10% He O fúzió során szabadul föl vörös óriásokban. A fönnmaradt 10% termelődik ki a késői csillagfejlődés során, a vas kialakulásakor. Ez a 10% már csak rövid ideig tudja táplálni a fényesen forró csillagot (a kvazárt), az néhány év vagy évtized során minden nukleáris üzemanyagát fölemészti. Ritka átmeneti tünemény az égbolton. Aktív léte utolsó másodperceiben a belső, milliárd fokos gáz nyomása már nem tud ellenállni a fölfokozott gravitációnak: a csillagóriás egyetlen hatalmas atommaggá (1-2 km átmérőjű neutroncsillaggá) roskad össze. A behulló rétegek az ütközésben fölforrósodnak: az atommagok “forrni" kezdenek, neutronokat és a-részeket párologtatnak el. Ezeket más atommagok elnyelik. Így a csillag párperces haláltusájában benépesül a Periódusos Rendszer, egészen az uránig, sőt még azon is túl (1. ábra). A fölforrósodott neutroncsillag felszínéről kiinduló hősugárzás lefújja a csillag legkülső rétegeit. A kiterjedő forró burok hirtelen fölfényesedést okoz: a csillagászok szupernóva-kitörést észlelnek. A szupernóva színképében még uránontúli elemek (például kalifornium, Z = 98) színképvonalai is megjelennek, tanúsítván a fölforrt atommagok neutron-gőzélen végbemenő pokoli alkímiát. A csillag aktív élete végetér.

Szupernóva-kitörések szennyezik be a világűrt a Periódusos Rendszer százféle elemével.

A Föld melege

Lord Kelvin a 19. században a Földet egyre hűlő kőgolyónak tekintve megbecsülte annak életkorát: 75000 évet kapott. Darwinnak viszont a fajok evolúciójának tudományos magyarázatára 300 millió évre lett volna szüksége. De Kelvin által meggyőzetvén, a fizikai időskála rövid voltát látván Darwin 1860-ban késznek mutatkozott evolúciós elméletének visszavonására.

A radioaktivitás fölfedezése változtatott a helyzeten. Hevesy György mutatott rá 1923-ban, hogy az ²³⁸U bomlássora ²⁰⁶Pb-ba torkollik, a ²³⁵U bomlássora ²⁰⁷Pb-ba, a ²³²Th bomlássora ²⁰⁸Pb-ba. Föltételezve, hogy az urán- és tórium-ércekben kezdetben semmi ólom nem volt, a megfigyelt ólom/urán és ólom/tórium arányból Hevesy 6 milliárd évet kapott a Föld maximális életkorára, ilyeténképp 100000-szeresére tágítván az időskálát. Ebbe már belefért a biológiai evolúció időigénye.

A Nap fényében a vas színképvonalai is láthatóak, ezért a Nap nem lehet elsődleges, tiszta hidrogénből tömörült csillag. A Galaktikának ezen a táján a Naprendszer születése előtt be kellett következnie egy szupernóva-robbanásnak. Az akkor kivetett csillaganyag elkeveredett az ősi hidrogénfelhővel. Ütközésük során sűrűsödések támadtak. Ilyen poros hidrogénfelhőből formálódott ki a Naprendszer. Közepén a hidrogéngázt többmillió fokra hevítette az összesűrűsödés során végzett gravitációs munka. Felragyogott a mi Napunk, amelynek energiaforrása a hidrogént héliummá alakító magfúzió. Hasonló a külső óriásbolygók összetétele, ezek tömege azonban nem volt képes annyi gravitációs energiát szolgáltatni, hogy kellően fölmelegítve lehetővé tegye az egymást taszító atommagok fúzióját. A Naphoz közelebb eső langyos tájakról viszont elillant a hidrogén, hélium, kristályos porszemekből szilárd égitestek álltak össze: Merkúr, Vénusz, Föld, Hold, Mars.

 

A legnehezebb elemek radioaktív felezési ideje
Z= 100	253Fm	fermium	3 nap
99	254Es	einsteinium	276 nap
98	251Cf	kalifornium	800 év
97	247Bk	berkélium	1400 év
96	247Cm	kűrium	16 millió év
95	243Am	amerícium	7000 év
94	244Pu	plutónium	80 millió év
93	237Np	neptúnium	2 millió év
92	238U	urán	4,5 milliárd év
91	232Pa	protaktínium	32 ezer év
90	232Th	tórium	14 milliárd év
89	227Ac	aktinium	22 év
88	226Ra	rádium	1600 év
87	212Fr	francium	20 perc
86	222Rn	radon	4 nap
85	210At	asztácium	8 óra
84	212Po	polónium	45 másodperc
83	209Bi	bizmut	stabil
82	208Pb	ólom	stabil

Radioaktív elemek a mai földkéregben
232Th	12 milliárd év	20 g/tonna	6,7 pJ/atom
238U	4,5 milliárd év	4 g/tonna	8,3 pJ/atom
40K	1,3 milliárd év	30 g/tonna	2,2 pJ/atom
235U	0,7 milliárd év	0,03 g/tonna	8,8 pJ/atom

A szupernóva által kidobott nehéz atommagokban a sok proton közt fellépő és atommagot átérő elektromos taszítás a legnehezebb atommagok földarabolódását teszi kívánatossá (-bomlás). A Föld belső energiáját a radioaktivitás szolgáltatja: csúszás lefelé - a közép felé - a Nukleáris Völgy jobboldali lejtőjén (1. ábra). Földünk természetes radioaktivitása a szupernóva poklában keletkezett nehéz instabil “forró" atommagok lassú kihűléseként fogható föl. A meteorok és holdkőzetek radioaktív órája szerint a Naprendszer legrégibb égitestjeinek kialakulása 4,5 milliárd évvel ezelőtt történt, nem sokkal a szupernóva-robbanás után. A Nap közelében fagyos porszemekből összeállt fiatal Földön még sok megvolt a szupernóvában keletkezett radioaktív elemekből. Ma azonban Periódusos Rendszerünk végetér a 92 rendszámú uránnal, a Földön máig csak milliárd évnél hosszabb felezési idejű radioaktív elemek maradtak meg. Bomlásuk hatására a földkéreg tonnánként 6 mikrowatt hőt termel, bolygónk felszíne 10 kW/km² intenzitással sugároz (infravörösben), a Föld-erőmű 5 billió watt teljesítménnyel működik. Egy halovány infravörös “csillag" felszínének lakói vagyunk.

Amikor 4,5 milliárd évvel ezelőtt a Föld kialakult, kétszer annyi volt benne a ²³⁸U, tízszer annyi a ⁴⁰K, százszor annyi a ²³⁵U, mint ma. A hidegen összeállt bolygót megolvasztotta a mainál nagyságrenddel intenzívebb radioaktivitás. Ekkor süllyedtek a mélybe a nehézfémek, kialakítván a vas-nikkel-belsőt. A salak (fémoxidok és fémszilikátok formájában) a felszínre úszott. A fölhevült bolygóról elillant az eredeti (apoláros H₂, He, CH₄, nemesgáz összetételű) atmoszféra.

Amint a radioaktivitás alábbhagyott, a Föld kérge megdermedt, a radioaktív óra szerint 4 milliárd évvel ezelőtt. A belső radioaktivitás azonban tovább működött, táplálván a vulkanizmust. Az eredeti kristályporra fagyott poláros molekulák (H₂O, CO₂, H₂S, NH₃) leolvadtak és a belső melegtől hajtva kipöfögtek. CO₂ légkör és H₂O óceán alakult ki. Az első tengeri üledékes kőzetek 3,9 milliárd évesek.

Egy lábos vizet alulról melegítünk; fölül a víz hűvös levegővel érintkezik. Lent a meleg víz kitágul, kisebb lesz a sűrűsége, könnyebbé válik, a felszínre tör. Helyébe föntről kihűlt, hidegebb és ezért sűrűbb víz süllyed le (Benard-instabilitás). A súrlódás hatására a vízcseppek rendszertelen föl-le-tülekedését állandósuló köráramlás váltja föl: egyes sávokban folyamatosan áramlik fölfelé a meleg anyag, más sávokban pedig a fönt kihűlt anyag lesüllyed.

A Föld belsejében évmilliárdok óta termel hőt a radioaktív bomlás. A földköpeny egyes sávjaiban fölfelé áramlik a forró magma, lávaömléseket, tűzhányó-kitöréseket eredményezve. A dermedő kőzettáblák odébb úsznak, hogy lehűlve, elnehezülve (üledékes kőzetrétegekkel is terhelten) máshol a mélybe süllyedjenek. A földgömbön Afrika és Amerika egymásba illő partvonalát szemlélve Wegener már a 20. század elején fölismerte a kontinensek vándorlását. Az Eötvös Loránd által kezdeményezett paleomágneses vizsgálatok (a kőzetbe fagyott mágnesezettség iránya) lehetővé teszik a kontinentális táblák eredeti helyzetének rekonstruálását. Amerika elsodródik Afrikától, nyugati pereme a csendes-óceáni táblába ütközik, fölgyűrvén az Andok-Kordillerák-Sierra Nevada hegyláncolatát. Afrika nekikoccan Európának, ettől tarajosodott föl az Atlasz-Pireneusok-Alpok vonulata. India 5 cm/év sebességgel sodródik észak felé és nekiütközik Ázsiának, recsegve gyűrvén maga előtt az évente folyamatosan mm-ekkel magasodó Himaláját. Közben az Atlanti-óceán hosszában is, a Vörös-tenger mentén is, a Csendes-óceán árkaiban is széthasad a földköpeny, rekord mélységeket és a mélyben geotermikus aktivitást produkálva. A mélytengeri hasadékokból kW/km intenzitású az energiakiáramlás. Izrael (a Jordán-folyó és a Holt-tenger árka mentén) távolodni igyekszik Arábiától. Afrika keleti pereme a Nagy Tavak hasadéka mentén válik el az afrikai táblától. Amikor kontinensek ütköznek egymásnak, feszültségek halmozódnak föl, rengések pattannak ki. A nagyobb földrengések megfigyelt eloszlásának térképe kirajzolja a szétváló-ütköző táblák körvonalait (3. ábra).

Akit elvarázsol aktív bolygónk csodája, Olaszországba vagy Hawaiiba hajózik, hogy megnézze a füstölgő-szikrázó tűzhányókat, az amerikai Yellowstone-parkba, Izlandra vagy Új-Zélandra utazik, hogy gejzírek játékában gyönyörködhessen. De ha értő szemmel nézünk körül, hazánkban is átélhetjük annak a nukleáris laboratóriumnak a tüneményeit, amit úgy hívunk: Föld. A magyar táj sem dermedt mozdulatlanságba. Amikor a Hévízi-tó vagy a Rudas-fürdő természetes melegét élvezzük, amikor Balatonfüred vagy Eger szénsavas vize bizsergeti bőrünket, tudatosulhat bennünk az alattunk húzódó geológiai törésvonal. A Hévízi-tó gyógyító melege voltaképp az egykoronvolt szupernóva nukleáris palackokból lassan kiszivárgó hője!

Ha valakit talán riaszt az a szó, hogy radioaktivitás, játsszon el azzal a gondolattal, hogy kiküszöböli azt. Ha a Földre koncentrálja szimulációs játékát, kialudnának a tűzhányók, kihűlnének a hévizek, soha nem is lett volna lemeztektonika. Nem lennének hegyek, kontinensek, mindet rég elmosta volna az erózió. Egész bolygónkat két kilométer mély óceán borítaná. Hogy tetszik?

Az Édenkert

Az iskolában azt tanultuk, hogy klasszikusnak számító kísérletében Stanley Miller lombikba helyezte H₂O, CH₄, NH₃ és H₂S elegyét, majd ebben a redukáló “légkört" tartalmazó lombikban elektromos szikrakisüléseket hozott létre. Szabadenergia közlésének hatására telítetlen H₂C=O, HCN molekulák képződtek, melyek a lombiknyi Éden vizes oldatában szénhidrátokká, aminosavakká (polipeptidekké) és nukleinsavakká polimerizálódtak. Oparin azt gondolta, hogy ilyen folyamat mehetett végbe a Föld ősi légkörében. Szerinte napsütötte langyos pocsolyákban kialakuló molekulák energiagazdagságát fölhasználva önmásoló struktúrák képződhettek: a korai Föld Édenkertjében megszülethetett az élet.

Mai földtörténeti tudásunk szerint azonban akkor, amikor az óceánok kialakultak, a Földnek oxidált légköre volt. Márpedig a CO és CO₂ inkább ellenséges, mint barátságos közeg. Így az élet földi eredetének eme egyszerű magyarázatát fel kellett adni.

A konvencionális biológia 50 °C hőmérsékletet tekintett az élet felső határának. Ezért nagy feltűnést keltett, amikor a Yellowstone Nemzeti Park 80 °C hőmérsékletű hévforrásaiban élő mikroorganizmusokra bukkantak.

Darwin utazása óta híresek a Galapagos-szigetek. Mellettük húzódik egy lemeztektonikai árok, ami 3 cm/év sebességgel szélesedik. 1977-ben az amerikaiak az Alvin nevű mélymerülésű tengeralattjárót küldték ennek geotermikus-geokémiai földerítésére. Az Alvin 24 merülést hajtott végre egészen 2,5 km mélységig. A tengeralattjáró utasai meredek hőmérséklet-emelkedést, a geotektonikus árok mélyén húzódó repedésekből szénhidrogénekben, kénhidrogénben gazdag, hidrogént és héliumot is hozó víz kiáramlását figyelték meg. Legmeglepőbb azonban a mélyben, teljes sötétségben, 110 °C forróságban talált élővilág volt. A kemoszintézist folytató mikroorganizmusokkal pedig nagy, közel méteres kígyószerű állatok táplálkoztak, teljesen függetlenedve a fotoszintézisen alapuló földfelszíni élettől. A mélyből föláramló tengervíznek magas az élőanyag tartalma (literenként 1 g, ami billió baktériumot jelent)! Ebből született meg a fölismerés, hogy a nagy hőmérsékleti gradiensű mélységi repedések meleg vízében intenzív szerves élet folyik redukáló (Stanley Miller kísérletére és a Naprendszer eredeti kémiájára emlékeztető) közegben. Megtalálható a montmorillonit, ez az agyag pedig közismerten a polimerizáció jó katalizátora. A mélytengeri expedíció egyik résztvevője, Jack Corliss az Eötvös Egyetem Atomfizikai Tanszékén dolgozva fejlesztette ki azt a hipotézist, hogy az élet a Földön a kéreg tengeralatti hasadékaiban keletkezhetett (1979). Indulásához nem napfény, hanem a földi radioaktivitás szolgáltathatott szabadenergiát. (Corliss ma a Közép-Európai Egyetem környezettudományi professzora Budapesten.) Lehet, hogy az Éden mégis a Földön volt, sőt itt van ma is? Galapagos mellett az egyik mélytengeri hévforrás Édenkert néven került a térképre.

1994-ben az amerikai Savannah folyó mellett végzett mélyfúrás életképes baktériumokat hozott fel fél km mélységből. Egyes kőzetminták grammonként 10 millió baktériumot tartalmaznak. Azóta 3 km mélységben is találtak élőlényeket, ilyen például a Bacillus infernus. A nagy nyomású, 100 °C fölött is folyékony talajvízben élő organizmusokat hipertermofileknek nevezik. Köztük vannak olyanok, amelyek laboratóriumi kísérletben 120 °C fölött is életképeseknek bizonyultak. Ezek az organizmusok hidrogént lélegeznek be és ként esznek (energiaforrásuk H₂ + S H₂S). Fölmerül a kérdés: az óceán és a föld több km mély forró poklában talált lények vajon a Föld felszínén napfényben élő organizmusok elfajzott leszármazottai? Vagy netán független kolónia?

Az 1990-es évek végén kibontakozott genóm program az élőlények DNS-ébe írt genetikai információ kiolvasásával képes meghatározni a rokonságokat, az élőlények törzsfáját, amelynek alján sejtmag-nélküli prokarióták vannak, a tetején pedig az ember. Ez bebizonyította, hogy minden földi élő DNS-re alapozott program szerint működik, egymásnak rokona. A 4. ábra a Novartis alapítvány által támogatott kutatások eredményét összegező törzsfát mutatja be (1996). Ezen vastagabb vonal jelzi a hipertermofil organizmusokat. Az egyik legősibb - ma is élő organizmus a 110 °C-ot kedvelő Methanothermus, amely metánt (CH₄) és szén-dioxidot (CO₂ fogyasztva állít elő szerves molekulákat. A törzsfa egyértelmű objektivitással jelzi, hogy őseink hipertermofil mikroorganizmusok. Az élet a Föld több km-es mélységeiben indult el, föltehetően azért, mert ott védve volt az ózonpajzs kialakulása előtt földfelszínt sterilizáló ultraibolya napsugárzástól. Később lentről merészkedett a napsütötte felszínre. (Az ózonpajzs csak az atmoszféra oxigéntartalmának kialakulása után jött létre.) Úgy látszik, Hádész pokla volt az Édenkert.

Száz évvel ezelőtt, a radioaktivitás fölfedezése után hittek a radioaktivitás jótékony hatásában: radioaktív fürdőket, gyógyvizeket reklámoztak. Hazánk egyik legmagasabb radioaktivitású vize a budai Juventus gyógyforrásból jön (200 Bq/liter). Ez a forrás feltételezett fiatalító hatásáról kapta a nevét egykoron. Később uránbányászoknál azt tapasztalták, hogy radioaktivitás (radon radioaktív bomlástermékeivel szennyezett por) belégzése növeli a tüdőrák gyakoriságát. Ezért egyre szigorúbb korlátozásokat vezettek be a megengedhető radioaktív terhelésre, olyan alacsony dózisok tartományában is, ahol nem volt meggyőző bizonyíték a rákkockázat növekedésére. “Minden radioaktivitás veszélyes" lett a jelszó.

Kézenfekvő törekvés, hogy minél alacsonyabb dózisteljesítményeknél megvizsgálják, mekkora a rákkockázat. A tapasztalat Amerikában, Kínában és hazánkban is azt a nem várt eredményt adta, hogy a rákkockázatnak minimuma nem a legkisebb dózisteljesítménynél van, hanem egy olyan tartományban, ami magasabb, mint a mai átlagos természetes sugárterhelés. Az a tézis, hogy egy bizonyos (nem túl nagy) radioaktivitás védhet a rák ellen, egyesekben meghökkenést kelthet. De nem szabad elfelejtenünk, hogy a földi élet akkor fejlődött ki, amikor az aktivitásszint még magas volt, ami ellen a szervezet immunrendszere megtanult védekezni. Sejtszinten elvégzett orvosi kísérletek mutatják, hogy mérsékelt dózis fokozza a hibajavító enzimek termelését a sejtben. Az a fölismerés bontakozik ki, hogy mérsékelt radioaktív dózisnak olyan hatása van, mint más területeken a védőoltásnak: az immunvédelmet aktiválva a szervezetet védettebbé teszi külső rákkeltő (kémiai, fizikai, biológiai) támadásokkal szemben. Ezen eredményeket látva a Francia Tudományos Akadémia határozatban foglalt állást az ellen, hogy a törvényes dóziskorlátot olyan alacsony szintre (1 mSv/év) szorítsák le, ahol semmi bizonyíték nincs rákkeltő hatásra (1997).

Látjuk, hogy az 1990-es évek objektív természettudományos kutatásai éles szemléletváltást hoztak az élet születése tekintetében. Földünkön a kibontakozó élethez a geotermikus hő, tehát a radioaktivitás melege szolgáltatta a szükséges szabadenergiát. A napfényt használó fotoszintetizáló élet kialakulása csak későbbi fejlemény. Nem kell hangsúlyoznom a szemléletváltó fordulat jelentőségét. Mindeddig azt gondoltuk, hogy az élet a (fúziós atomenergiával működő) csillag, a Nap környezetére korlátozódik. De tudjuk, hogy geotermikus aktivitás a Naprendszer távolabbi égitestjein is megfigyelhető. Tavaly mutatták ki paleomágneses megfigyelések, hogy 4 milliárd évvel ezelőtt a Marson is működött lemeztektonika, a Mars völgyeiben pedig talán most is fakadnak időszakos vízforrások, amiket a radioaktivitás által termelt geotermikus energia üzemeltethet. A Jupiter Io nevű holdján vulkánkitöréseket, az Európa nevű hold óceánjának jégpáncélján rianásokat fedeztek föl. Itt a belső geológiai hőt valószínűleg az óriástömegű Jupiter által kifejtett árapály-hatás táplálja. Talán a gravitáció is lehet életalkotó szabadenergia forrása? Űrszondák vannak úton, hogy az élet lehetőségét, élet nyomait kutassák a Naprendszer távoli sötétebb tájain.

Emberré válás

Az élet keletkezése, a biológiai fejlődés atomok násztáncából évmilliárdok alatt végbemenő elektrokémiai folyamat. A Nap fénylését a radioaktív -bomlást irányító gyenge kölcsönhatás prolongálja évmilliárdokra. Érdemes elgondolkoznunk a két időskála egybeesésén, amit az elektromos (biokémiai) és gyenge (asztrofizikai) erők produkálnak a természetben. Mert ennek köszönhetjük, hogy itt vagyunk, hogy az összjátékon elcsodálkozhatunk.

Az ezredfordulóra fokozatosan leomlanak a diszciplináris korlátok. A Természetet (atommagtól galaxisokig) és a Civilizációt (embertől csúcstechnikáig) egységes képben látjuk. Ez a kép fenséges és gyönyörű.

Kibontakozik előttünk, hogy a Természetet mély erők működtetik: az égitesteket formáló gravitáció, az égitesteket szabadenergiával tápláló magerő, a biológiai organizációt és evolúciót vezető elektromosság, mindehhez az idő múlását beszabályozó gyenge -radioaktivitás. A négy erő összjátékának legszebb gyümölcsének magunkat érezzük: az Isteni Színjátékot megértő és megcsodáló embert.

A Nap keletkezésekor anyagának 75%-át tette ki a magfúzió alapanyaga, a hidrogén. A 4,5 milliárd éves működés során ebből sok elhasználódott. Ma a Nap centrumában legfeljebb 50% lehet a hidrogén koncentrációja, ezért a Nap-erőmű önként mind magasabb hőmérsékletű üzemmódra kapcsol, hogy fedezni tudja a sugárzás okozta veszteséget. Következésképp a Nap milliárd évenként mintegy 5%-kal fényesebb lesz. Induláskor a Földet érő napfény a mainak csak 70%-a lehetett. A földfelszíni élet fejlődéséhez azonban 4 milliárd éven át olyan állandósult hőmérséklet volt szükséges, amely lehetővé tette folyékony óceán és benne fejlődő élet fönnmaradását. Mi lehetett az a légkondicionáló berendezés, ami ilyen hatékonyan stabilizálta bolygónk felületének hőmérsékletét?

A Föld kialakulásakor a légkör főleg CO₂ tartalmú volt. A CO₂ átengedi a látható napfényt, de nem engedi át, hanem elnyeli a talaj infravörös sugárzását, mert annak rezgésszáma épp megegyezik az O=C=O molekula kémiai vegyérték-kötéseinek sajátfrekvenciájával. Ezért a CO₂ légkör (akárcsak a kertész üvegháza) melegíti az alatta lévő talajt. A földi légkör CO₂ tartalma idők folyamán fokozatosan a jelenlegi 1/3 ezrelékre csökkent. Vékonyodó üvegház kompenzálta a Nap fokozatos fényesedését.

A lemeztektonikai cirkuláció szilikátokat (például CaSiO₃, ami a bazalt egyik alkotórésze) hoz a felszínre. A légköri CO₂-t szénsavvá oldja az esővíz. A H₂CO₃ megtámadja és oldja a szilikátokat, tengerbe mosván a kőzetmállás termékét. A tengeri állatok páncéljuk fölépítéséhez CaCO₃-at választanak ki. Elpusztulásuk után mészkő ülepedik a tengerfenékre.

A növekvő súly alatt a mészkő mind mélyebbre süllyed, részeként a lemeztektonikai körforgásnak. A mélységben a geotermikus meleg (a mészégetéshez hasonlíthatóan) megbontja a mészkövet, a fölszabaduló CO₂ hasadékokon át kiszivárog, a kőzetek pedig szilikát-magmaként ömlenek ki a felszínre.

Bezárult a lemeztektonikai ciklus. Lerövidítve:

Felszíni mállás:

Mélységi bomlás:

Nos, a légköri CO₂ elnyeli a talaj infravörös sugárzását, ezért több CO₂ magasabb légköri hőmérsékletet jelent. Melegebb éghajlat alatt viszont fölgyorsulnak a felszíni kémiai reakciók, sebesebb lesz a mállás, több CO₂-t vonva ki a légkörből, ami a klíma lehűlését eredményezi. Lehűlés esetén pedig lassul a mállás, több CO₂ marad a légkörben, erősödik az üvegház-fölmelegedés. (A mélységi reakciókat állandó hőmérsékleten tartja, változatlan sebességgel futtatja a Föld belső radioaktív melege.) Végeredményben a lemeztektonikai cirkuláció légkondicionálóként működik a Földön: a Nap fényesedésével fokozatosan csökkenti az atmoszféra CO₂-tartalmát, stabilizálván bolygónk hőmérsékletét. A milliárd évek óta sikeresen működő, biológiailag létfontosságú földi légkondicionálásnak a motorja a mélységi radioaktivitás:

A Naphoz közelebb eső Vénuszon elforrt az óceán, nem működik a mállás, nincs szénsav: 400 °C felszíni hőmérsékleten nem létezik élet.

A Mars tízszerte kisebb a Földnél, radioaktivitás termelte belső melege hamar elszökik a felszínen át. A Marson (akárcsak a Holdon) ma már nem működik lemeztektonika. Valamikor folyók folytak a Marson, de a CO₂ légkör elvékonyodása fagyos sivataggá dermesztette a bolygót.

Mindezt végiggondolva megtanuljuk tisztelni a Földet, amely ilyen jó méretben és jó helyen született meg. Kevésbé tekintjük ellenségünknek a természet erőit, köztük a radioaktivitást. Csak azért kell aggódnunk, mert ezt a stabilitást a legutóbbi évtizedekben a fosszilis tüzelők (kőszén és kőolaj) használata miatt meredeken felszökő CO₂ koncentráció veszélyezteti. A geológiai szabályozás ilyen rövid időskálán nem hatékony. Az Egyesült Nemzetek 1998. évi kyotói klímakonferenciája felszólította a kormányokat a szén- és olajtüzelés mérséklésére, amit azonban nem nagyon tartanak be. Mit lehet tenni?

Tavaszi zápor után leszalad a víz a domboldalról. A völgy mélyén folyó patak tovább szállítja a vizet a folyó, a tenger felé. Okos emberek gátat emeltek a víz útjába, hogy a megnövelt szintkülönbséget kihasználva a víz sodra és esése vízimalmot hajtson. Érzelmes környezetvédők meg is dicsérik az ilyen “megújuló energiaforrást". (Amit természeten a Nap mélyén működő fúziós atomreaktor táplál.)

Ennek teljes analogonja az a Szilárd Leótól származó gondolat, hogy a Nukleáris Völgy szintkülönbségét is hasznosítani kell. Az urán még őrzi a szupernóva melegét. A Nukleáris Völgy jobboldali lejtőjén (1. ábra) lassan csordogál lefelé, radioaktív a-bomlások egymásutánja során évmilliárdok alatt szivárog ki belőle a nukleáris energia. Szilárd azt javasolta és azt valósította meg, hogy az urán-atommagot atomreaktorban egyből két részre hasítva gyorsan és szabályozottan nyerjük ki a nukleáris energiát. Az atomreaktor éppúgy természeti folyamatot hasznosít az ember számára, mint a vízimalom. Hazánkban a villamos energia 40%-át szolgáltatja (olcsón és tisztán) a Paksi Atomerőmű. Egy kilowattórára vonatkoztatott radioaktivitás-kibocsátása sokszorta kisebb, mint a dunántúli szénerőműveké. Amikor a környezetféltő hirdetéseket olvassuk: “Hagyd otthon az autód, szállj villamosra!", akkor ez fosszilis tüzelés helyett nukleáris energia hasznosítására buzdít. Helyesen teszi.

A Földben mára egyetlen olyan izotóp maradt, amit lassú neutron hasítani képes, miközben 2-3 új gyors neutron keletkezik: ez a ²³⁵U. A világ legtöbb atomerőműve a neutron-láncreakciót urán hasadóanyaggal valósítja meg, a neutronok lelassítására vizet használva. A víz kismértékben neutronelnyelő ezért az uránban 3%-ra fel kell dúsítani a ²³⁵U izotópot. (Dúsított uránnal és víz lassítással működik a Paksi Atomerőmű is.) A földi uránban ma 0,7% a ²³⁵U-tartalom. De a ²³⁵U felezési ideje 0,7 milliárd év, tehát 2 milliárd évvel ezelőtt 3% volt a ²³⁵U koncentrációja. Milyen könnyű lett volna akkor atomreaktort csinálni! A természet csinált is! Közép-Afrikában uránbányában olyan uránt találtak, aminek ²³⁵U-koncentrációja jóval kisebb, mint a ma általánosan tapasztalt 0,7%. Ez csak úgy lehetséges, hogy itt egykoron természetes atomreaktor működött, ami a ²³⁵U-t fogyasztotta, miközben szabályozta önmagát: talajvíz szolgált neutronlassítóként. Túlhevülés esetén elforrt a víz, a reaktor neutronlassítás hiányában leállt. Lehűlés után visszafolyt a talajvíz, a reaktor újra működni kezdett.

Gondolkozzunk el egy pillanatra. 2-3 milliárd évvel ezelőtt az atomreaktor éppúgy természeti jelenség volt, mint a zápor és a patak. Primitív népek is használhatták volna a vízzel elárasztott nyers uránércből épített egyszerű atomkályhák által termelt hőt - ha már éltek volna. (Akkor talán környezetvédők a gyufa ellent tüntettek volna, ami a kémiai oxidáció proliferációjához vezethet: cigaretta, százmilliókat meggyilkoló puskapor, levegőszennyező benzinmotor és gőzmozdony, sziklákat roncsoló dinamit feltalálásához és elterjedéséhez.) Ha viszont a civilizáció csak 2-3 milliárd év múlva bontakoznék ki, csúcstechnika birtokában sem tudnának atomreaktort építeni, mert addigra szinte minden ²³⁵U elbomlik. Milyen érdekes: az urán-izotópok felezési ideje és az evolúció időigénye azonos nagyságrendű! Mire a modern természettudomány kibontakozott, a szupernóva által 4,5 milliárd éve termelt ²³⁵U javarésze elbomlott, de annyi még maradt belőle, hogy csúcstechnikával fölszabadítható az atomenergia. Csúcsfelelőséggel még megakadályozható a széntüzelés fenyegetése: a globális klímakatasztrófa.

A nukleáris energia műszaki hasznosítása ellen hallható hamis érvelés azt hangoztatja, hogy a széntüzelés vagy vízienergia természetes, tehát ártatlan, míg az atomenergia természetellenes, tehát veszélyes energiaforrás. Ennek oka a felnőttek egy részének még meglévő nukleáris tájékozatlansága. A fiatalok az itt elmondottakat már iskolában megtanulhatják. Ők megértik, amit James Lovelock, a földi természet önmagára gondot viselő Gaia-modelljét megalkotó légkörkémikus mondott:

- Az Univerzum természetes energiája nukleáris energia, ez táplálja a csillagfényt az égen. Ha pedig így van, ha Isten univerzumát ma is atomenergia működteti, akkor miért tüntetnek sokan az ellen, hogy mi is atomenergiából fejlesszünk villanyt?

__________________________

Debrecenben, 2000. október 30-án tartott előadás