Muž, který rozuměl Ovidiovi i atomům: Zemřel Čestmír Šimáně – zakladatel jaderného výzkumu u nás

Ne každý vědní obor má to štěstí, aby měl u svého zrodu tak impozantní osobnost jako česká jaderná fyzika. Byl jí profesor Čestmír Šimáně, muž sečtělý a všestranně kulturní, vzdělaný, který mimo jiné mluvil i sedmi jazyky, latinu nevyjímaje. Zemřel letos 26. července ve věku 93 let, měsíc po dopsání svého posledního vědeckého článku a stále ještě v práci. Během svého života se stal účastníkem neuvěřitelného přerodu ve svém oboru. Začínal v dobách skutečně dřevních: „Po dobu prvních čtyř desetiletí 20. století byla jaderná fyzika akademickou vědou, zdánlivě bezúčelnou. Výzkum na uranovém problému byl lacinou záležitostí. Stál jenom platy několika fyziků a chemiků… Přístrojové vybavení bylo tak primitivní, že bylo až geniální,“ napsal ve své knize Život mezi atomy. V těchto dobrodružných dobách si jaderná fyzika dovolila věci, které by dnes skončili minimálně mediálním popraskem. Na konci 40. let například převoz radioizotopů z Francie do tehdejšího Českoskovenska probíhal třeba tak, že zásilku se zářícím materiálem nechali vědci pilotovi na letu Paříž-Praha. Zásilka byla uložena v obyčejné krabici, pilot letadla ji vyzvedl, dal si ji k nohám a po příletu zase předal. I samotní vědci žili trochu nebezpečně. Během své stáže ve Francii dostal tehdy mladý český vědec třetinu smrtelné dávky záření, protože z velké blízkosti pozoroval svazek deuteria (izotopu vodíku) vystupujícího do vzduchu z urychlovače (cyklotronu) na Coll?ge de France. Dnes je jaderná fyzika úplně jiný obor. Samozřejmě, z hlediska vypravěčského v mnoha případech „nudnější“, protože institucializovaná, ale rozhodně výkonnější při hledání odpovědí na otázky kolem nás. Je to zásluhou osobností první generace českých jaderných vědců včetně Čestmíra Šimáněho (Alespoň takto „v uvozovkách“ bychom měli jmenovat určitě také Františka Běhounka, Václava Petržílku či Václava Votrubu. A připomenout by stálo za to i řadu dalších). Jak k tomu došlo? NUCENĚ NASAZENÝ ZAČÁTEK V případě Čestmíra Šimáněho to začalo jedním nechtěným dobrodružstvím. Studoval brněnskou techniku, ale jako všichni ostatní musel studia v roce 1939 přerušit, když Němci vysoké školy zavřeli. Vystudoval alespoň ve Zlíně strojní průmyslovku (i díky čemuž si později dlouhá léta řadu přístrojů vyráběl sám, vzpomínají kolegové). Nakonec ale skončil nuceně nasazený v Poldině huti v Chomutově. Koupil si v té době tehdy knihu o radiochemii, ve které byla zmínka o štěpení uranu a možnosti uskutečnění řetězové štěpné reakce jako možného zdroje energie. Podle vlastních vzpomínek to považoval jen za zajímavost. V jaderné fyzice svou budoucnost ještě neviděl. Po válce dostudoval brněnskou techniku (tehdy Vysokou školu technickou Dr. Edvarda Beneše), fyzika ho ale v té době už lákala. Zaujala ho natolik, že svůj volný čas trávil jako asistent v Ústavu experimentální fyziky Masarykovy univerzity v Brně. Jaderný výzkum v tehdejším Československu se stále více zpožďoval za světem, a tak bylo rozhodnuto, že má vzniknout pracoviště na tuto problematiku specializované. Čtrnáctého června 1946 pak vznikl ústav pro atomovou fyziku. Byla vypsána dvě stipendia na pobyt mladých vědců v laboratořích špičkových vědců v zahraničí. Jedno z nich získal Čestmír Šimáně. V letech 1947 a 1948 se tak mohl učit u živé legendy jaderné fyziky: Frédérika Joliota-Curie. To byl manžel Irene Curie, dcery Marie Curie- -Skłodowské a Pierra Curie. Nešlo ale jenom o slavné příbuzné, Joliot a jeho žena se stali nositeli Nobelovy ceny za chemii v roce 1953. Důležité bylo ale i to, co Joliot neobjevil. Čestmír Šimáně ještě dlouho vzpomínal, že na něj hluboce zapůsobilo, jak jeho francouzský mentor se smutkem vzpomínal na to, jak mu unikl fenomenální úspěch: objev neutronu. Joliot a jeho žena zkoumali ozařování berylia částicemi alfa, při kterém vznikalo neznámé záření. Ukázali, že může uvolňovat protony z jiných látek. Ale nedokázali si představit, že by šlo o něco jiné než tehdy známé gama záření, tedy proud fotonů. Domnívali se ovšem, že jde o fotony s velkou energií, když dokáží vyrážet protony. Když si jejich výsledků všiml jiný vědec, Angličan James Chadwick, uvědomil si, že může jít o něco jiného: proud těžkých částic bez náboje, tedy neutronů. Hypotézu úspěšně ověřil a objev této částice tedy byl právem připsán jevu. Přitom manželé Joliotovi měli k objevu blíže: měli zkušenosti i vhodné vybavení. Pro Čestmíra Šimáněho to bylo cenná lekce, aby vědci nikdy nelpěli na zažitých představách, byť by byly podepřeny jakýmikoli autoritami. Což je lekce, která nerezaví. Především byla ale francouzská stáž obdobím, kdy se definitivně rozhodlo o Šimáněho vědeckém osudu v jaderné fyzice. Český vědec se především učil tajům tohoto oboru. Pracoval například na konstrukci tzv. Van de Graafova urychlovače, takže stejný typ pak mohl vzniknout i u nás. Při své druhé stáži byl také u spuštění prvního francouzského reaktoru ZOE (jen výzkumného, s tepelným výkonem 150 kilowattů). Získal si tu také dobrou pověst, třeba tím, že přišel s nápadem na zařízení k automatizaci provozu tamního urychlovače, jež také sám sestrojil. Přivezl si samozřejmě i cenné kontakty, ovšem pro českou vědu bylo nejdůležitější, že byl jeden z mála tuzemských vědců s přímou zkušeností s moderním výzkumem v oboru. Po návratu se stal prvním zaměstnancem tehdejšího Československého ústavu pro atomovou fysiku a vlastně jeden ze dvou „profesionálních atomových fyziků“, řečeno sportovní hantýrkou (tím druhým byl ředitel ústavu Václav Petržílka). Od té chvíle byl Čestmír Šimáně u většiny rozhodnutí důležitých pro další rozvoj jaderné fyziky u nás. Byl u toho, když ústav získal svoje první samostatné prostory v hostivařském mlýnu, kde býval sklad filmových rekvizit. (Výměnu urychlil i tlak tehdejšího předsedy vlády V. Kopeckého na filmaře.) V budově bývalého mlýna našlo své místo šest fyziků a první urychlovač v ČR, který pracoval s radioizotopy dobrodružně dovezenými z Francie. POSTAVIL, SPUSTIL, ODEŠEL V roce 1954 došlo ke změně na mezinárodní scéně a šíření civilních jaderných technologií hodně povolilo. Do té doby se zdálo, že ČSSR si možná bude muset postavit svůj první výzkumný reaktor sama, nakonec jsme ale získali příslib jeho dodání od Sovětů. V červnu 1955 tak nejprve na papíře vznikl nový Ústav jaderného výzkumu. Brzy se ale začalo dít více a v Řeži u Prahy na pravém břehu Vltavy začal na zelené louce vznikat nový areál, jehož jádrem byl právě nový výzkumný reaktor. (Stejný, jaký Sověti postavili v řadě dalších zemí východního bloku.) Prvním ředitelem se stal – Čestmír Šimáně. Klíčovým okamžik výstavby nastal podle jeho vzpomínek 24. září 1957 osm minut před půlnocí. Tehdy bylo dosaženo kritického stavu a neutronový tok v reaktoru se poprvé udržel bez pomoci vnějšího zdroje těchto částic. Došlo k tomu v podstatě ještě na staveništi, protože výstavba areálu skončila v roce 1960. Jeho ředitel se ale v novém ústavu nezdržel. Mezi lety 1961 a 1964 pracoval jako ředitel divize technických dodávek a jaderných materiálu Mezinárodní komise pro atomovou energii ve Vídni. Díky tomu, že byl tak zdatným polyglotem, měl kromě své oficiál ní funkce i zajímavou roli tlumočníka při tajných jednáních amerických a sovětských vědců, třeba včetně jednání o technických detailech mezinárodních smluv o jaderných zbraních. V 70. letech působil jako zástupce ředitele v prestižním ústavu v Dubně, což je ve světovém měřítku špičková instituce jaderného výzkumu s ojedinělým vybavením. Nezastavil se ani po návratu domů, kdy na ČVUT stál u zrodu nové fakulty pro jaderné vědce (Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská). Na téhle fakultě působil jako profesor dalších 40 let. V roce 2004, kdy byl už oficiálně dávno v důchodu, se vrátil do Ústavu jaderné fyziky Akademie věd ČR. Se záviděníhodnou vytrvalostí chodil až do letošního roku do tunelu pod Vítkovem, kde je – aniž by to většina Pražanů tušila – umístěný malý urychlovač částic. Jde o takzvaný mikrotron, urychlovač elektronů, které pak slouží k výrobě gama záření. Nemá takový výkon, aby měl význam při výzkumu částicové fyziky, ten se dnes provádí na mnohonásobně výkonnějších strojích. Zato se hodí k různým jiným účelům, třeba analýzám materiálů. Dokáže třeba zjišťovat poměry jednotlivých izotopů (tedy variant stejného prvku s různým počtem neutronů v jádře). Když touhle metodou zkoumáte například lidské nebo zvířecí pozůstatky, můžete (za příznivých okolností) například zjistit, z čeho se nejspíše skládala hlavní část jeho stravy nebo kde strávil většinu života. Poměry izotopů některých prvků na různých místech Země nebo v rostlinné a živočišné stravě se liší. Tato metoda se používala například při kompletní analýze vlasů a vousu Tycha de Brahe, která probíhala v Praze a dalších světových laboratořích. Její výsledky bychom měli znát v následujících měsících. Používá se i při analýze materiálů, třeba pro výrobu kloubních náhrad. Jedno použití mikrotronové laboratoře je i ryze české: zářením z tohoto urychlovače se zkoumá kvalita pivovarnického ječmene. „Přesněji jde o obsah dusíku podle podmínek pěstování a vlivu obsahu tohoto prvku na kvalitu piva,“ přibližuje Vladimír Wagner z Ústavu jaderného výzkumu v Řeži. (Mimochodem, protože ozáření vzorek nepoškozuje, testuje se tu obsah dusíku na klíčivost.) Pomocí tohoto postupu lze sledovat kvalitu ječmene a odhalit i použití nekvalitní levnější suroviny nebo jiné prohřešky. Malý a netušený příspěvek jaderných vědců ke každé sklenici oblíbeného českého nápoje jen ukazuje, jak dalekou cestu tato část fyziky ušla: od akademických hrátek několika jednotlivců až po běžnou součást medicínské i průmyslové praxe. Jestli můžeme navrhnout, dejte si příště sklenici na muže, který u této proměny nejen byl, ale byl při ní vidět a slyšet. Následně byl u založení dalšího střediska jaderného výzkumu u nás, Katedry jaderných reaktorů ČVUT v Praze. Od roku 1967 byl děkanem FTJF, nyní Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské (FJFI). Následně přišlo i jeho další významné mezinárodní působení: v letech 1973 až 1977 byl místoředitelem Spojeného ústavu jaderných výzkumů v Dubně, tedy nejlepšího střediska jaderného výzkumu v tehdejším východním bloku. Do roku 2003 pracoval jako vědecký pracovník FJFI. Po zřízení Státního úřadu pro jadernou bezpečnost ČR byl členem jeho poradního sboru. Od roku 2004 až do své smrti byl vědeckým pracovníkem v Ústavu jaderné fyziky AV ČR. Svůj poslední článek dopsal měsíc před smrtí.