00:00:24 Je 19. října 1942.

00:00:27 Nad Hardangerskou náhorní planinou v okupovaném Norsku

00:00:31 se vznáší anglické letadlo. Čtyři norští výsadkáři mají zvláštní úkol.

00:00:36 Jsou pevně přesvědčeni,

00:00:38 že na jeho splnění závisí v té chvíli osud celého světa.

00:00:57 Výsadkáři strávili na drsné planině celou zimu.

00:01:00 V únoru 1943 se k nim připojila další skupina

00:01:04 a společně vyrazili k cíli - závodu Norsk Hydro v Rjukanském kaňonu.

00:01:10 V přísně střežené továrně se nachází

00:01:12 jediné zařízení pro průmyslovou výrobu těžké vody na světě.

00:01:17 Cílem komanda je zničit zásoby těžké vody

00:01:20 a znemožnit její další výrobu.

00:01:27 Těžká voda se na první pohled neliší od vody obyčejné.

00:01:31 Její bod varu a bod mrznutí jsou však vyšší.

00:01:34 Váží také asi o 10 % více než normální, tzv. lehká voda.

00:01:37 Čím je to způsobeno?

00:01:39 Molekula vody se skládá

00:01:41 z jednoho atomu kyslíku a dvou atomů vodíku.

00:01:44 U těžké vody je vodík nahrazen deuteriem - izotopem vodíku,

00:01:48 který obsahuje navíc jeden neutron.

00:01:54 V kraji Telemark v jižním Norsku se do Hardangerské náhorní planiny

00:01:59 hluboce zařízl Rjukanský kaňon.

00:02:02 Na jeho dno, kam od podzimu do jara nedosáhnou sluneční paprsky,

00:02:06 se v mohutných kaskádách neustále snáší voda z tajícího sněhu a ledu.

00:02:17 Ještě počátkem 20. století žilo v tomto opuštěném koutě Norska

00:02:22 v roztroušených staveních jen asi 50 rodin.

00:02:31 V roce 1907 však přicházejí inženýr Eyde a doktor Birkeland,

00:02:36 aby zde uskutečnili svůj sen. A všechno se rázem změní.

00:02:40 V kaňonu rychle vyrůstá

00:02:43 jeden z největších energetických a průmyslových center své doby.

00:02:47 Na počátku byla myšlenka využít energii vody,

00:02:51 která se řítí na dno údolí.

00:02:53 V roce 1911 je spuštěna hydroelektrárna Vemork

00:02:57 a s výkonem 108 megawatt se stává největší elektrárnou světa.

00:03:03 Postupně vzniká obrovský závod,

00:03:06 který dává obživu desetitisícům přistěhovalců.

00:03:09 Výrobky Norsk Hydro, hlavně umělá hnojiva, znají na celém světě.

00:03:15 Koncem 30. let se v sortimentu objevila látka,

00:03:19 díky níž Norsk Hydro vstoupil do historie - těžká voda.

00:03:24 Pro její výrobu, která vyžaduje velké množství vody a energie,

00:03:29 jsou v Rjukanském kaňonu ideální podmínky.

00:03:32 Proč je ale najednou takový zájem o vzácnou chemikálii,

00:03:36 která byla objevena teprve před několika lety?

00:03:40 V roce 1938 dovršili fyzikové v Německu cestu ke štěpení atomu.

00:03:45 Zároveň se ukázalo, že tento proces usnadňuje těžká voda,

00:03:49 která zpomaluje neutrony bombardující uranové jádro.

00:03:53 Je už jasné, že z jádra hmoty lze uvolnit nepředstavitelnou energii.

00:03:59 Jedním z předpokladů k dosažení tohoto cíle je těžká voda.

00:04:03 Její výroba je od okupace Norska v roce 1940 v rukou nacistů.

00:04:08 Úkolem komanda, které stojí před minovými poli u továrny Norsk Hydro,

00:04:13 není nic menšího než odříznout Německu cestu k atomové bombě.

00:04:18 Sabotáž se však nezdařila.

00:04:21 Poškozené zařízení Němci opravili a zahájili znovu výrobu těžké vody.

00:04:30 Těžká voda ale nesehrála roli jen při vývoji atomových zbraní.

00:04:35 Už brzy po válce našla významné uplatnění i v jaderné energetice.

00:04:41 Těžká voda je hlavně používána

00:04:44 jako moderátor v jaderných reaktorech.

00:04:49 Moderátor v tomto smyslu je materiál,

00:04:52 který zpomaluje neutrony ze štěpení,

00:04:55 čímž zvyšuje pravděpodobnost, že tyto neutrony budou dále štěpit.

00:05:00 Fyzikální vlastnosti těžké vody

00:05:03 umožňují použít jako palivo přírodní uran,

00:05:06 který není nutné obohacovat.

00:05:09 Taková byla i konstrukce první naší jaderné elektrárny A1.

00:05:14 Tento reaktor byl těžkovodní a byl to fyzikální model elektrárny A1.

00:05:22 V polovině 70. let byl přestavěn na lehkovodní.

00:05:29 Ve světě ovšem stále pracuje řada jaderných reaktorů,

00:05:33 které používají jako moderátor těžkou vodu.

00:05:37 Tohle je těžká voda, na první pohled k nerozeznání od běžné vody.

00:05:48 Těžká voda je materiál,

00:05:51 který podléhá mezinárodnímu kontrolnímu režimu.

00:05:56 Ten je aplikován i u nás a existuje na to příslušný zákon.

00:06:01 V praxi to znamená, že je sledován každý pohyb těžké vody,

00:06:08 prodej, zapůjčení, věnování,

00:06:11 že všechny tyto operace podléhají schválení,

00:06:16 v našem případě Státního úřadu pro jadernou bezpečnost,

00:06:20 který pohyb těžké vody sleduje i na základě atomového zákona.

00:06:25 Je řada zemí, do nichž se těžká voda dostat nesmí.

00:06:30 Proto je zaveden tento mezinárodní kontrolní režim.

00:06:37 Je 16. listopadu 1943.

00:06:41 K Telemarku míří 140 amerických "létajících pevností".

00:06:46 Dostihy naslepo pokračují.

00:06:48 Za oceánem horečně vyvíjejí vlastní bombu.

00:06:52 Nikdo ale neví, jak daleko dospěli Němci.

00:06:55 A představa atomových zbraní v Hitlerových rukou nutí jednat.

00:07:01 Teprve tyto výbuchy znamenaly konec německé výroby těžké vody.

00:07:07 Zdá se, že Spojenci mohou v závodě s časem polevit.

00:07:11 Ale tým fyziků v Nevadské poušti, vedený Robertem Oppenheimerem,

00:07:15 se už blíží k cíli své cesty.

00:07:26 Atomový oheň vzplál.

00:07:29 I bez těžké vody, kterou nahradil grafit.

00:07:36 Těžká voda však dosud neztratila význam.

00:07:39 Díky svým neobyčejným vlastnostem je důležitá v řadě oborů.

00:07:43 V makromolekulární chemii jsou předmětem zájmu

00:07:47 micely blokových kopolymerů, složité polymerní systémy,

00:07:52 které slibují využití například při výrobě léčiv a čištění vody.

00:07:58 Bližší poznání micel je obtížné.

00:08:02 Jejich rozměry se pohybují v řádu miliontin milimetru.

00:08:06 K jejich studiu se dnes užívá

00:08:09 metoda maloúhlého rozptylu rentgenových paprsků nebo neutronů.

00:08:15 Použití rozptylu neutronů ke studiu částic ve vodném prostředí

00:08:19 si nelze představit bez použití těžké vody.

00:08:22 Těžká voda má rozptylové vlastnosti velmi odlišné

00:08:26 od rozptylových vlastností lehké vody.

00:08:28 Jestliže umístíme micelu ve směsi lehké a těžké vody,

00:08:32 která má stejnou hustotu jako jedna její část,

00:08:35 učiníme tuto část pro neutrony "neviditelnou"

00:08:39 a můžeme tak sledovat zbývající část struktury samostatně.

00:08:43 Neutrony se chovají podobně jako světelné paprsky.

00:08:47 Jejich rozptyl při průchodu látkou závisí, stejně jako ohyb paprsků,

00:08:52 na vlastnostech zkoumané látky.

00:08:55 Výsledkem měření jsou rozptylové křivky,

00:08:57 které slouží pro další zkoumání.

00:09:01 Metodou maloúhlého rozptylu tak můžeme postupně odhalit

00:09:04 složitou strukturu zkoumaných micel.

00:09:08 To vše za nezbytné pomoci těžké vody.

00:09:13 Továrna v Rjukanu už neexistuje. A co se stalo s těžkou vodou?

00:09:18 Zbytky, které přečkaly bombardování,

00:09:20 se nacisté pokusili dopravit do Německa.

00:09:23 Loď i s nákladem však norští partyzáni vyhodili do vzduchu.

00:09:27 Těžká voda se smísila s vlnami jezera Tynsjö.

00:09:30 Teprve po válce se ukázalo, že všechno úsilí bylo zbytečné.

00:09:34 Němečtí fyzikové nemohli a snad ani nechtěli bombu vyrobit.

00:09:38 Strach z těžké vody však pomohl

00:09:41 ke zrodu nukleární zbraně a jaderné energetiky.