Nuclear Science
STKC 2554

6 นักวิทยาศาสตร์ผู้พลิกประวัติศาสตร์นิวเคลียร์โลก

ลีโอ ซีลาร์ด (Leo Szilard)
ผู้คิดปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์

สุรศักดิ์ พงศ์พันธุ์สุข
กลุ่มวิจัยและพัฒนานิวเคลียร์
สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)

          นักประวัติศาสตร์จำนวนหนึ่ง สืบย้อน “จุดกำเนิดของยุคปรมาณู” ไปที่ ค.ศ. 1939 จากเหตุการณ์ที่ แอลเบิร์ต ไอน์ไสตน์ลงชื่อในจดหมายที่ส่งถึง ประธานาธิบดีแฟรงคลิน ดี. โรสเวลต์ (Franklin D. Roosevelt) แห่งสหรัฐอเมริกา เมื่อ 1 เดือนหลังจากเยอรมนีบุกเข้าโปแลนด์ อันเป็นการเริ่มต้นสงครามโลกครั้งที่ 2 ข้อความในจดหมายมีว่า ด้วย “ปฏิกิริยาลูกโซ่” (chain reaction) ธาตุยูเรเนียมอาจจะถูกแปลงให้เป็นแหล่งกำเนิดพลังงานที่มีความสำคัญ หรือแม้แต่นำไปสร้างลูกระเบิดที่ทรงพลานุภาพได้ อีกทั้งยังเตือนว่า เยอรมนีอาจจะเข้ายึดเหมืองยูเรเนียม ของประเทศเชโกสโลวะเกีย

          ก็เพราะไอน์สไตน์เป็นนักวิทยาศาสตร์เรืองนาม โดยเฉพาะกับสมการ E = mc2 ที่หากยูเรเนียมแปลงเป็น พลังงาน ได้จริง ก็จะเป็นพลังงานที่มากมหาศาลจริง ๆ ดังนั้น ประธานาธิบดีโรสเวลต์จึงไม่ได้โยนจดหมายลงตะกร้า และมีการดำเนินการหลายประการ รวมถึง โครงการแมนแฮตตัน (Manhattan Project) ที่เริ่มขึ้นเมื่อปี 1945 เพื่อสร้าง “ลูกระเบิดอะตอม” (atomic bomb) หรือที่เรียกติดปากกันว่า “ลูกระเบิดปรมาณู” และถูกนำไปถล่มประเทศญี่ปุ่น ที่เมืองฮิโรชิมาและนางาซากิ

          ชื่อ ลีโอ ซีลาร์ด (Leo Szilard) อาจไม่ค่อยคุ้นหู แต่ในประวัติศาสตร์นิวเคลียร์แล้ว ชื่อนี้ไม่ธรรมดา ประการหนึ่งเพราะแท้จริงแล้วเขาเป็นผู้เขียนจดหมายถึงประธานาธิบดี และขออาศัยความมีชื่อเสียงของไอน์สไตน์ ให้ช่วยลงชื่อในจดหมาย นอกจากนี้ ซีลาร์ดยังมีบทบาททางนิวเคลียร์ที่สำคัญอีกหลายประการ... ขอเชิญติดตามได้ จากประวัติอันพิสดารของเขาต่อไป

          ลีโอ ซีลาร์ด เกิดวันที่ 11 กุมภาพันธ์ 1898 ในครอบครัวชาวยิวที่เมืองบูดาเปสต์ประเทศฮังการี มีบิดาเป็นวิศวกรโยธา ปี 1916 ขณะศึกษาวิศวกรรมศาสตร์ที่ Budapest Technical University ก็ถูกเกณฑ์ เข้าในกองทัพออสเตรีย-ฮังการีอยู่ในหน่วยทหารปืนใหญ่ ให้ไปรบในสงครามโลกครั้งที่ 1 ระหว่างนั้นคือปี 1918 มีไข้หวัดใหญ่ระบาดและคนในยุโรปเสียชีวิตไปถึง 20 ล้านคน แต่ก็ทำให้ซีลาร์ดรอดตายเพราะนอนแซ่วจากโรคหวัด อยู่บนเตียง ในขณะที่เพื่อนทหารในหน่วยทหารปืนใหญ่ของเขาต้องเสียชีวิตในสนามรบ

บ้านในวัยเด็กของซีลาร์ด เลขที่ 33 V?rosligeti Fasor

          หลังสงคราม ปี 1919 เขาหนีออกจากฮังการีที่ปกครองด้วย ลัทธิต่อต้านยิว (anti-semitism) ไปศึกษาที่ มหาวิทยาลัยเบอร์ลิน และได้เรียนกับไอน์สไตน์ซึ่งมีชื่อเสียงจากทฤษฎีสัมพัทธภาพเป็นศาสตราจารย์ทำงานวิจัยที่นั่น ไอน์สไตน์ได้ช่วยเขาอ่านวิทยานิพนธ์และรู้สึกชื่นชม ซีลาร์ดได้รับปริญญาเอกเกียรตินิยมชั้นสูงสุดในสาขาฟิสิกส์เมื่อปี 1922

          นี่นับเป็นจุดเริ่มความสัมพันธ์ฉันท์เพื่อนอันแนบแน่นของไอน์สไตน์กับซีลาร์ด

          ซีลาร์ดสันทัดเรื่อง การเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ (X-ray diffraction) ได้ออกแบบและยื่นขอสิทธิบัตร กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (electron microscope) เครื่องเร่งอนุภาคเชิงเส้น (linear accelerator) ไซโคลทรอน (cyclotron) รวมทั้งได้เสนอ Szilard‘s engine และไอน์สไตน์เองก็เป็นนักประดิษฐ์ด้วย ซึ่งก่อนหน้านี้ขณะพำนักใน สวิตเซอร์แลนด์ ทักษะนี้ทำให้เขาได้งานทำที่สำนักงานสิทธิบัตร ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องแปลกที่ซีลาร์ดกับไอน์สไตน์ ใช้เวลาถึง 7 ปี ช่วยกันคิดค้นการประดิษฐ์ตู้เย็นที่ปลอดภัย โดยสมัยนั้น ตัวทำความเย็นที่ใช้คือแก๊สแอมโมเนีย ซึ่งมีการกัดกร่อนสูง จึงมักรั่วซึมง่าย และเคยทำให้คนตายทั้งครอบครัวจากแก๊สพิษ อย่างไรก็ดี ตู้เย็นของพวกเขา ไม่มีการสร้างออกจำหน่าย เพราะไม่นานต่อมา ในสหรัฐอเมริกาก็มีการออกแบบใช้ฟรีออนแทนแอมโมเนีย ซึ่งยังมีใช้กันมาจนปัจจุบัน

          ปี 1933 ก็ถึงเวลาลาจากประเทศเยอรมนีเมื่อ อะดอล์ฟ ฮิตเลอร์ (Adolph Hitler) ขึ้นเถลิงอำนาจ และมีนโยบายต่อต้านพวกยิว ทั้งไอน์สไตน์และซีลาร์ดต่างก็มีเชื้อสายยิวทั้งคู่ จึงต้องลี้ภัยออกจากเยอรมนี ไปคนละทิศละทาง

          ไอน์สไตน์ไปอยู่ที่สหรัฐอเมริกาที่ มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน (Princeton University) ในขณะที่ซีลาร์ดลี้ภัยไปอยู่ที่ ประเทศอังกฤษ ซึ่งก่อนหน้านั้น 1 ปี (ปี 1932) เพิ่งมี การค้นพบนิวตรอน โดย เจมส์ แชดวิก (James Chadwick) และนับแต่นั้นนิวตรอนนี้เอง ก็เชื่อมซีลาร์ดเข้ากับพลังงานนิวเคลียร์อย่างแนบแน่น

          วันนั้นคือวันที่ 12 กันยายน 1933 ขณะที่ซีลาร์ดเดินไปทำงานที่โรงพยาบาล St. Bartholomew’s Hospital และกำลังยืนรอสันญาณไฟข้ามถนน Southamton Row ในย่าน Bloomsbury ใจกลางกรุงกรุงลอนดอน เขาเกิดความคิดแวบขึ้นมาถึงความเป็นไปได้ว่า นิวตรอนที่ปล่อยออกมาจากการแบ่งแยกนิวเคลียสของอะตอมหนึ่ง อาจจะทะลุเข้าไปแบ่งแยกนิวเคลียสของอีกอะตอมหนึ่งได้ แล้วก็เกิดซ้ำ ๆ จนกลายเป็น ปฏิกิริยาลูกโซ่ (chain reaction) ซึ่งจะปลดปล่อยพลังงานมหาศาลออกมาที่สามารถนำมาใช้ได้ในทางสันติ หรืออาจนำไปใช้ผลิตอาวุธ ที่มีการทำลายล้างสูงก็ได้เช่นกัน มีเรื่องเล่าว่า ความคิดทำนองนี้เกิดขึ้นกับซีลาร์ดก็เพราะเขาค้างคาใจ กับสุนทรพจน์ที่สรุปย่อมาลงในหนังสือพิมพ์เดอะไทม์ของ เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด (Ernest Rutherford) ที่บอกปัดการพูดถึง พลังงานนิวเคลียร์ ว่า เป็นเรื่องเพ้อฝัน (สำนวนที่ใช้คือ talking moonshine)

          ปี 1936 ซีลาร์ดได้จดสิทธิบัตรปฏิกิริยาลูกโซ่อย่างลับ ๆ ไว้กับกระทรวงทหารเรืออังกฤษ (เลขทะเบียนคือ GB patent 630726) การเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่จะต้องอาศัยธาตุหรือไอโซโทปที่มีการจับยึดนิวตรอนได้ดี อะตอมเมื่อจับยึด นิวตรอน ไว้แล้ว ก็เกิดแบ่งแยกออกเป็นอะตอมที่เล็กลง พร้อมกับปลดปล่อยพลังงาน และนิวตรอนอิสระออกมามากกว่า ที่จับยึดไว้ แล้วนิวตรอนพวกนี้ก็จะถูกจับยึดอีกทีละทอด ๆ กลายเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ ซีลาร์ดทั้งรู้สึกตื่นเต้นและกังวลใจ หวังลึก ๆ ว่าสิ่งที่เขาคิดจะเป็นไปไม่ได้ เพื่อไม่ให้ใครนำไปผลิตอาวุธที่มีอำนาจทำลายล้างสูง

          เพื่อทดสอบความคิดของเขา ซีลาร์ดไปขอใช้ ห้องทดลองคาเวนดิช (Cavendish Laboratory) ที่ มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ แต่ถูกรัทเทอร์ฟอร์ดปฏิเสธ ในที่สุดเขาได้รับอนุญาตให้ใช้ห้องทดลอง ของโรงพยาบาลแห่งหนึ่ง ในกรุงลอนดอน และทำการทดลองการจับยึดนิวตรอนกับธาตุเบริลเลียมและอินเดียม และรู้สึกโล่งอกกับผลการทดลอง ที่ไม่เกิดการแบ่งแยกนิวเคลียสจนเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่

          ซีลาร์ดโยกย้ายมาอยู่ที่สหรัฐอเมริกาในปี 1938 แล้วความกลัวเกี่ยวกับลูกระเบิดอะตอมก็ตามกลับมา "หลอน" เขาในปีถัดมา ในวันหนึ่งเมื่อเขาเดินทางไปพรินซตันเพื่อพบกับเพื่อนเก่าคนหนึ่งชื่อว่า พอล วิกเนอร์ (Paul Wigner) ทั้งคู่มีเชื้อชาติฮังการีและเคยทำงานด้วยกันในเยอรมนีก่อนที่จะหนีภัยนาซี วันนั้นเขาได้ฟังวิกเนอร์เล่าให้ฟังว่า นักเคมีรังสีชื่อว่า ออตโท ฮาน (Otto Hahn) ได้ค้นพบการแบ่งแยกนิวเคลียสของอะตอมยูเรเนียมด้วยนิวตรอนแล้ว เรื่องนี้รั่วไหลออกมาจากที่ฮานได้ขอคำปรึกษาจาก ลิเซอ ไมท์เนอร์ (Lise Meitner) ซึ่งเป็นเพื่อนร่วมงานเก่า เกี่ยวกับการทดลองการจับยึดนิวตรอนของอะตอมยูเรเนียมของเขา ว่าเขาตรวจพบอะตอมที่เล็กลงคือ อะตอมของธาตุแบเรียม ได้อย่างไร อันที่จริงไมท์เนอร์เองก็มีเชื้อสายยิว และก็ได้เคยร่วมงานกับซีลาร์ดใน เยอรมัน มาก่อน และก็ได้ลี้ภัยนาซีออกจากเยอรมนีเช่นกัน

          ระหว่างที่ไมท์เนอร์กับหลานชายนักฟิสิกส์ชื่อ ออทโท ฟริช (Otto Frisch) เดินคุยกันในสวนสาธารณะ ในกรุงโคเปนเฮเกนประเทศเดนมาร์ก ทั้งคู่สรุปการทดลองของฮานว่า อะตอมยูเรเนียมได้เกิดการแบ่งแยกนิวเคลียส เป็นอะตอมที่เล็กลงคือแบเรียม และไมท์เนอร์ใช้สมการ E = mc2 คำนวณพลังงานที่ปล่อยออกมา ส่วนฟริช ซึ่งทำงานกับ นีลส์ โบร์ (Niels Bohr) ก็ลองคำนวณเช่นกันโดยใช้วิธีแบบจำลอง surface tension model of the nucleus และได้ผลลัพธ์ออกมาไม่ต่างกัน โดยพยากรณ์ว่า พลังงานที่แต่ละอะตอมที่เกิดการแบ่งแยก มากพอจะ ยกเม็ดทรายที่มีขนาดโตตามองเห็นได้ ให้ลอยขึ้นมาสูงพอสังเกตเห็นได้

          ข่าวนี้รั่วมาถึงสหรัฐอเมริกาผ่านทางนีลส์ โบร์ ที่เดินทางมาร่วมการประชุมทางวิชาการที่กรุงวอชิงตัน เมื่อเดือนมกราคม 1939 แต่ทว่าการค้นพบครั้งนี้ถูกบดบังจากอุบัติเหตุทางประวัติศาสตร์ ก็คือ การเกิดสงครามโลกครั้งที่ 2 ซึ่งเริ่มขึ้นในทวีปยุโรป และเหตุการณ์นี้ผลท้ายที่สุดคือ การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างอำนาจทางทหารของโลก

          ซีลาร์ดโยกย้ายอีกครั้ง คราวนี้ไปที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียและได้ร่วมงานกับผู้ลี้ภัยชาวอิตาลีอีกคนคือ เอนรีโก แฟร์มี (Enrico Fermi) ผู้มีเชื้อสายยิวเช่นกันและก็ต้องหลบหนีจากระบอบฟาสซิสต์ แฟร์มีทำการทดลองคล้าย ๆ กับที่ซีลาร์ดทดลองลับ ๆ ที่อังกฤษ แต่แฟร์มีมีห้องทดลองและลูกมือที่ดีจึงประสบผลสำเร็จมากกว่า คือพบว่า เขาสามารถใช้พาราฟินหรือแกรไฟต์ทำให้นิวตรอนเคลื่อนที่ช้าลง ซึ่งทำให้โอกาสการจับยึดนิวตรอนเพิ่มมากขึ้น ซึ่งหมายถึงการเกิดปฏิกิริยาได้ดีขึ้น และแฟร์มีได้รับรางวัลโนเบลในปี 1938 การทดลองของแฟร์มีแสดงให้เห็นว่า มีนิวตรอนถูกปลดปล่อยออกมาเพิ่มขึ้นมากกว่าที่ถูกจับยึดไว้ ดังนั้น ความคิดเรื่องปฏิกิริยาลูกโซ่ของซีลาร์ดจึงเป็นไปได้ หากมีแกรไฟต์ที่บริสุทธ์ขึ้น กับมีเชื้อเพลิงยูเรเนียมที่ดีพอเหมาะ กล่าวคือต้องเป็น ไอโซโทปยูเรเนียม-235 ซึ่งพบว่านิวเคลียสแบ่งแยกได้ง่ายกว่า และได้จาก การเสริมสมรรถนะ (enrichment) หรืออีกทางหนึ่งก็คือ เพราะว่า ไอโซโทปยูเรเนียม-238 มีความอุดมกว่าเป็นอย่างมาก (ยูเรเนียมในธรรมชาติเป็น ยูเรเนียม-235 เพียง 0.72 เปอร์เซ็นต์และเป็น ยูเรเนียม-238 มากถึง 99.27 เปอร์เซ็นต์) แต่ถ้าสร้างเครื่องปฏิกรณ์ที่ผลิตนิวตรอนจำนวนมาก ไปทำให้ ยูเรเนียม-238 แปรธาตุเป็น พลูโทเนียม-239 ซึ่งก็เกิดการแบ่งแยกนิวเคลียสได้ดี (เรียกว่า วัสดุเกิดฟิชชันได้ หรือ fissionable material ซึ่งก็คือทั้ง ยูเรเนียม-235 และ พลูโทเนียม-239) เรื่องนี้ทำให้ซีลาร์ดต้องวิตกกังวลขึ้นมา อีกครั้งหนึ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีข่าวมาว่า นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อว่า พอล ฮาร์เทค (Paul Harteck) ก็ได้แจ้งเรื่องนี้ให้ฮิตเลอร์ทราบ และเริ่มทำการทดลองสร้างอาวุธร้ายบ้างแล้ว ซีลาร์ดจึงคิดว่าฝ่ายสัมพันธมิตร โดยสหรัฐอเมริกา จำเป็นต้องทดลองสร้างอาวุธชนิดนี้ให้สำเร็จได้ก่อนเยอรมนีผู้กระหายสงคราม

          ในฐานะคนอพยพที่ไร้ชื่อเสียง ความหนักใจของซีลาร์ดก็คือจะหาทางแจ้งเรื่องอันเป็นเสมือนลางไม่ดีนี้ให้ ประธานาธิบดีแฟรงคลิน ดี. โรสเวลต์ (Franklin D. Roosevelt) ทราบได้อย่างไร เขาคิดถึงไอน์สไตน์ว่า น่าจะเป็นผู้ถ่ายทอดคำเตือนของเขาให้ท่านประธานาธิบดียอมเชื่อได้ แต่ขณะนั้นไอน์สไตน์กำลังพักผ่อนเล่นเรืออยู่แถว ลองไอส์แลนด์ (Long Island) พอล วิกเนอร์ซึ่งเห็นดีเห็นงามด้วยกับซีลาร์ดจึงอาสาขับรถให้ และซีลาร์ดก็ได้พบกับ ไอน์สไตน์ ซึ่งไม่รู้เรื่องเกี่ยวกับการค้นพบนี้ แต่เขาก็ฟังและตอบว่าไม่เคยคิดถึงปฏิกิริยาลูกโซ่มาก่อน แต่ก็เห็นว่าเป็นไปได้

          ดังนั้นซีลาร์ดจึงกลับไปร่างจดหมายและเขาต้องหาคนขับรถให้อีกครั้ง โดยคราวนี้เข้าต้องการลายเซ็นของ ไอน์สไตน์ ซีลาร์ดเลือกได้เพื่อนชื่อว่า เอ็ดเวิร์ด เทลเลอร์ (Edward Teller) ซึ่งก็เป็นผู้อพยพลี้ภัยชาวฮังการีเช่นกัน ซึ่งอีกหลายปีต่อมาเทลเลอร์ผู้นี้จะได้ชื่อว่า “บิดาแห่งลูกระเบิดไฮโดรเจน” (father of hydrogen bomb) ซึ่งลูกระเบิดชนิดนี้มีความอำนาจทำลายล้างสูงกว่าลูกระเบิดอะตอมมาก และเทลเลอร์มักพูดติดตลกเสมอว่า เพราะเขาเป็นคนขับรถของซีลาร์ด จึงได้มีโอกาสพบกับไอน์สไตน์ผู้มีชื่อเสียงโด่งดัง
พอล วิกเนอร์
เอ็ดเวิร์ด เทลเลอร์

          ด้วยความเป็นผู้รักสันติ ไอน์สไตน์จึงลงชื่อในจดหมายลงวันที่ 2 สิงหาคม และปีนั้นคือ 1939 ปีซึ่งเยอรมัน กรีฑาทัพเข้าไปในประเทศโปแลนด์ในเดือนกันยายน และจดหมายถูกส่งถึงมือประธานาธิบดีในเดือนตุลาคมผ่านทาง อะเล็กซานเดอร์ ซาคส์ (Alexander Sachs) ผู้เป็นทั้งนักธุรกิจ นักชีววิทยา และนักเศรษฐศาสตร์

          โรสเวลต์สนองตอบโดยการให้ทุนซีลาร์ด 6,000 ดอลลาร์สำหรับตระเตรียมการผลิตแกรไฟต์ ที่ไม่ปนเปื้อน ธาตุโบรอน ซึ่งสามารถจับยึดนิวตรอนได้ดี อันจะทำให้นิวตรอนไปทำปฏิกิริยามีจำนวนลดลง

          ซีลาร์ดและแฟร์มีได้ย้ายไปที่ มหาวิทยาลัยชิคาโก และออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้ ยูเรเนียมธรรมชาติ กับ แกรไฟต์ ที่ทำให้บริสุทธิ์ขึ้นนี้ พอถึงวันที่ 2 ธันวาคม 1942 (1 ปี หลังจากสหรัฐอเมริกาเข้าสู่สงครามโลกครั้งที่ 2) พวกเขาก็สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ควบคุมได้ได้สำเร็จ ซึ่งเป็นเวลาถึงสี่ปีนับจากการค้นพบว่า นิวเคลียสของอะตอมยูเรเนียมสามารถทำให้แบ่งแยกได้ จนถึงวันที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ควบคุมได้ (ค.ศ. 1938 - 1942) และอีก 13 ปีต่อมาหลังจากที่เทคโนโลยีนี้หมดจากชั้นความลับแล้ว ซีลาร์ดกับแฟร์มีก็ได้รับสิทธิบัตรหมายเลข 2,708,656 ของสหรัฐอเมริกาสำหรับ “เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เครื่องแรก” ของโลกที่ชื่อ “ชิคาโกไพล์-1” เครื่องนี้

 
  ภาพวาด “เครื่องปฏิกรณ์นิวทรอนิก” "neutronic reactor" จากสิทธิบัตรของแฟร์มีและซีลาร์ด

          หลังความสำเร็จในการควบคุมปฏิกิริยาลูกโซ่ในปี 1942 พัฒนาการด้านพลังงานนิวเคลียร์ ได้ยกระดับขึ้นเป็นอันมาก โครงการร่วมด้านวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมในขนาดใหญ่โตจนคาดไม่ถึง และเป็นไปอย่างลับ ๆ เกิดขึ้นในชื่อรหัสลับว่า “โครงการแมนแฮตตัน” (Manhattan Project) มี พลเอกเลสลีย์ โกรฟส์ (General Leslie Groves) ผู้มีผลงานควบคุมการก่อสร้างอาคารกระทรวงกลาโหมหรือ เพนทากอน มาก่อน มาเป็นผู้อำนวยการโครงการนี้ ผู้อำนวยการด้านการวิจัยได้แก่ รอเบิร์ต ออพเพนไฮเมอร์ (Robert Oppenheimer) พื้นเพเป็นคนนิวยอร์ก จบการศึกษาจากฮาร์วาร์ด และศึกษาฟิสิกส์ทฤษฎีจากประเทศอังกฤษและเยอรมนี

          พื้นที่ลับขนาดใหญ่หลายแห่งถูกสร้างขึ้นในรัฐเทนเนสซี วอชิงตัน และนิวเม็กซิโก สำหรับเสริมสมรรถนะยูเรเนียม ผลิตพลูโทเนียม ประกอบแท่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ และทดสอบ โครงการนี้ทำทั้งสองทางเลือกคือ ทั้งเสริมสมรรถนะ ยูเรเนียม-235 และผลิต พลูโทเนียม-239 จาก ยูเรเนียม-238 ซึ่งพอถึงฤดูใบไม้ผลิปี 1945 ทั้งสองวิธีล้วนประสบผลสำเร็จ

 
 
พื้นที่ต่าง ๆ ของโครงการที่กระจายอยู่ทั่วสหรัฐอเมริกา

          ไอน์สไตน์ผู้เกลียดชังสงครามถูกเรียกตัวเข้าร่วมโครงการเพียงระยะเวลาสั้น ๆ เพื่อวิเคราะห์การสกัดยูเรเนียม แล้วก็ถูกกันออกไปด้วยเหตุผลด้านความมั่นคง และให้ไปเป็นที่ปรึกษาด้านระเบิดให้กองทัพเรือด้วยค่าจ้างวันละ 5 ดอลลาร์ สำหรับซีลาร์ดก็ยังคงอยู่ที่ชิคาโก ทำหน้าที่แก้ไขปัญหาทางฟิสิกส์และวิศวกรรม ของเครื่องปฏิกรณ์สำหรับผลิต พลูโทเนียม เช่น ปัญหาเกี่ยวกับการทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่เกิดได้ต่อเนื่อง (sustaining chain reaction) ผลผลิตการแบ่งแยกนิวเคลียส (fission products) โครงสร้าง (structure) และ ระบบทำให้เย็น (cooling system) ในระหว่างนั้นซีลาร์ดได้เสนอความคิดเกี่ยวกับ เครื่องปฏิกรณ์ผลิตเชื้อเพลิง (breeder reactor) สำหรับการใช้พลังงานทางพลเรือน ซึ่งสามารถผลิต พลูโทเนียม-239 ซึ่งเกิดฟิชชันได้ ได้มากกว่าการสูญเสียเชื้อเพลิง ยูเรเนียม-235 ที่ถูกใช้ไป

          ปี 1943 ซีลาร์ดได้รับสัญชาติเป็นชาวอเมริกัน พอถึงฤดูใบไม้ผลิปี 1945 ก็เป็นช่วงหัวเลี้ยวหัวต่อว่า เยอรมนีกำลังจะยอมแพ้สงคราม และได้รู้ว่า เยอรมนีไม่ได้มีการสร้างลูกระเบิดอะตอม ในขณะที่สหรัฐอเมริกา กำลังจะมีทั้ง ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะ และ ลูกระเบิดพลูโทเนียม ความกังวลใหม่ของซีลาร์ดก็คือ ลูกระเบิดจะถูกนำไปใช้กับประเทศญี่ปุ่น และสร้างความสูญเสียชีวิตและทรัพย์สินแก่พลเรือน ซึ่งเขายอมรับไม่ได้ และที่อาจตามมาก็คือ การแข่งขันกันสร้างสมอาวุธ ซึ่งจะเป็นภัยคุกคามต่ออารยธรรมของโลก

          แล้วซีลาร์ดก็ไปปรารภเรื่องนี้กับไอน์สไตน์เช่นเคย ซึ่งคราวนี้ไอน์ไสตน์ก็ลงชื่อในจดหมายให้เขาอีกฉบับหนึ่ง ฉบับนี้ลงวันที่ 25 มีนาคม 1945 เนื้อความกล่าวถึงความห่วงกังวลอย่างยิ่งของซีลาร์ด เกี่ยวกับการติดต่อสื่อสารกัน ที่กระท่อนกระแท่น ระหว่างนักวิทยาศาสตร์ที่กำลังพัฒนาอาวุธชนิดใหม่ กับประธานาธิบดีและคณะรัฐมนตรี ซึ่งรับผิดชอบด้านนโยบาย แต่จดหมายไม่ได้รับการตอบสนอง ซ้ำร้ายอีก 16 วันต่อมาโรสเวลต์ก็ถึงแก่กรรม ผู้ที่ดำรงตำแหน่งแทนก็คือ รองประธานาธิบดีแฮรี ทรูแมน (Harry Truman) และต้องมารับช่วง โครงการสร้างลูกระเบิดอะตอมด้วย

          ซีลาร์ดเป็นตัวตั้งตัวตีทำหนังสือร้องเรียน โดยมีนักวิทยาศาสตร์ในโครงการร่วมกันลงชื่อ 155 คน ส่งถึงประธานาธิบดีคนใหม่ ถามหาจริยธรรมหากจะใช้อาวุธชนิดใหม่นี้ พลเอกโกรฟส์พยายามจับผิด ว่าซีลาร์ดอาจเป็นสายลับ แต่ไม่พบหลักฐานเช่นว่า เขาจึงเก็บหนังสือเอาไว้ไม่ให้ส่งเวียนต่อไป

          ในไม่ช้า ความห่วงกังวลของซีลาร์ดและไอน์สไตน์ก็เป็นจริง เมื่อประธานาธิบดีทรูแมน สั่งให้ทิ้งลูกระเบิดอะตอม ที่เมืองฮิโรชิมาและนางาซากิของประเทศญี่ปุ่น เมื่อเดือนสิงหาคม 1945 ไอน์สไตน์ใช้เวลา 10 ปีที่เหลือของเขาที่พรินซ์ตันต่อต้านการแข่งขันสร้างอาวุธนิวเคลียร์โดยไร้ผล และความพยายามพัฒนา ทฤษฎีเอกภาพของแรง (unified theory of forces) ก็ไม่ประสบผลสำเร็จเช่นกัน

          ซีลาร์ดรณรงค์การใช้พลังงานนิวเคลียร์อย่างสันติ พร้อมกับเพียรพยายามหยุดการแข่งขันสร้างอาวุธ และป้องกันการใช้อาวุธนิวเคลียร์ต่อไป ในปี 1945 เขาร้องขอให้พลเรือนเป็นผู้ควบคุมการใช้พลังงานนิวเคลียร์ ซีลาร์ดยังจัดการประชุมนานาชาติและก่อตั้ง Council for Livable World และยังทำภารกิจเหมือนทูตสันติเป็นการส่วนตัว

          ที่จริงซีลาร์ดยังมีผลงานด้านนวนิยายวิทยาศาสตร์ เรื่องเสียดสี และอารมณ์ขันด้วย เขาเขียนเรื่อง Voice of Dolphins และนิยายสะท้อนสังคม ซึ่งเขียนเกี่ยวกับการแข่งขันสร้างสมอาวุธ ศีลธรรมกับสงคราม และความไม่ลงตัว ระหว่างความสามารถของมนุษย์ทางเทคนิคสมัยใหม่ กับระดับทางศีลธรรมของมนุษย์

          ต่อมาซีลาร์ดก็ขยับงานวิจัยจากฟิสิกส์ไปเป็นด้าน วิทยาศาสตร์สิ่งมีชีวิต (life science) และกลายเป็น นักชีววิทยาด้านเซลล์ หรือที่เรียกว่า ชีววิทยาระดับโมเลกุล (molecular biology) เขาศึกษา การเปลี่ยนตามวัย (ageing) และ การกลายพันธุ์ (mutation) ในขณะเดียวกันก็ประดิษฐ์อุปกรณ์ที่ใช้ในห้องทดลอง ซีลาร์ดได้รู้จักสนิทสนม กับ โจนาส ซอลก์ (Jonas Salk) ผู้ค้นพบวัคซีนโปลิโอ และซีลาร์ดเป็น 1 ใน 5 ของผู้ก่อตั้งสถาบัน Salk Institute for Biological Studies อีกคนที่ซีลาร์ดได้รู้จักคือ ฟรานซิส คริก (Francis Crick) ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้ร่วมค้นพบดีเอ็นเอ เมื่อปี 1953

          ปี 1951 ด้วยวัย 53 ปี ลีโอ ซีลาร์ดได้แต่งงานกับแพทย์หญิงที่เป็นเพื่อนกันชื่อ เกอร์ทรูด ไวสส์ (Gertrude Weiss) ต่อมาเมื่อซีลาร์ดพบว่าตนเองเป็น มะเร็งกระเพาะปัสสาวะ (bladder cancer) เขาและภรรยาก็ช่วยกันพัฒนา วิธีการรักษาโดยใช้รังสี และสามารถรักษาจนหายดี สามารถลุกจากเตียงคนไข้ไปถกแถลงเรื่องการแข่งขันสร้างอาวุธ กับผู้นำโซเวียตคือ นีกีตา ครูชอฟ (Nikita Khrushchev) ที่มาเยือนนครนิวยอร์กและองค์การสหประชาชาติ ซีลาร์ดเสนอให้ติดตั้งโทรศัพท์ “สายด่วน” (hot line) ระหว่างมอสโกกับวอชิงตัน แต่ไม่ได้รับการตอบสนอง

 
 

ครูชอฟกับเคนเนดี

          จาก วิกฤตขีปนาวุธคิวบา (Cuban missile crisis) ระหว่างปี 1962 ทำให้ สหภาพโซเวียต กับ สหรัฐอเมริกา ร่ำ ๆ จะระเบิดสงครามนิวเคลียร์เข้าใส่กัน ความเสี่ยงที่จะเกิดสงครามโดยอุบัติเหตุก่อตัวขึ้น ก็เพราะการขาดการสื่อสารกันระหว่าง ครูชอฟ กับ ประธานาธิบดีจอห์น เคนเนดี (John Kennedy) ในที่สุดก็มีการติดตั้งสายด่วนตามที่ซีลาร์ดเคยเสนอ และสองปีต่อมาขณะนอนหลับ ซีลาร์ดได้ถึงแก่กรรม จากอาการหัวใจล้มเหลวด้วยวัย 66 ปี วันนั้นตรงกับวันที่ 30 พฤษภาคม 1964
โพสต์เมื่อ : 4 เมษายน 2554