"Demon Core"

2024 Avtor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 09:38

Resnična zgodba o majhnem kroglu plutonija, ljudeh, ki jih je ubil, in raziskovalcem, ki so ga razstrelili.

BOMB

Ameriški fizik Harry Daghlian je zvečer v torek, 21. avgusta 1945, delal v ultra-tajnem ameriškem nacionalnem laboratoriju Los Alamos v New Mexico. Izvajal je zelo občutljiv eksperiment: Daglian je postavil kovine v obliki opeke okrog koščka plutonija, zelo nestabilnega goriva v večini jedrskih bomb. In naredil je bolj nestabilen z vsakim opekom, ki ga je postavil okoli njega.

Daghlian (izgovorjen "DAHL-ee-an") je bil del vladnega Manhattanskega projekta, ki je od leta 1942 delal za razvoj prvih atomskih bomb v svetu. In uspeli so: Samo nekaj tednov pred poskusom Dagliana sta bila na japonska mesta Hirošima in Nagasaka izpuščena dve atomski bombi. Bombe so takoj uničile vsaj 100.000 ljudi, in še nekaj več deset tisoč v naslednjih dneh. Manj kot teden dni po bombnih napadih se je Japonska predala zavezniškim silam in končala drugo svetovno vojno.

Za Dagliana in njegove kolege znanstvenike je to pomenilo veliko več dela.

NOVO IN IZBOLJŠANO

Združene države so bile edina država na svetu z jedrskim orožjem v tistem času, vendar vlada vedela, da to ne bi bilo tako dolgo. Če bi Amerika preživela v svetu z jedrsko oboroženimi sovražniki, je bilo razumljeno, da bo moral narod še naprej proizvajati to orožje in jih narediti še bolj učinkovitega. Prav to je bil razlog, da je Daghlian delal posebno delo, ki ga je to noč delal v Los Alamosu.

Eden glavnih vprašanj za znanstvenike je bil določiti, kako v celoti izkoristiti jedrsko gorivo. Neverjetno je, da sta oba bomba, uporabljena v napadih na Japonsko, uporabljala le majhne frakcije svojega goriva, da bi proizvedle svoje eksplozije. Učinkovito z uporabo bencinskega goriva je vse o nevtronih.

NEUTRON PLES

Najpogostejša vrsta goriva, ki se uporablja v jedrskem orožju, je vrsta plutonija, znanega kot plutonij-239 ali Pu-239.

• Pu-239 je seveda radioaktiven, kar pomeni, da njegovi atomi seveda oddajajo delce iz njihovih jeder. Nekateri od teh delcev so nevtroni. (To je znano kot nevtronsko sevanje.) Nevtroni so zelo veliki, saj atomski delci gredo-tako veliki, da če se nevtron, ki se sprošča iz enega atoma, udari drug atom, ga lahko dejansko "zlomi" in povzroči, da drugi atom izbriše nekatere lastne nevtrone.
• Ta proces se običajno odvija zelo počasi, ker večina sevalnih nevtronov le leti. Celotna zamisel o jedrskem orožju je, da vsebuje te nevtrone v plutonu, s čimer pospeši proces razcepitve, pri čemer atomski atomi razbijejo nevtronov, kar povzroča, da se vse več nevtronov sprošča, s tem pa se razširi več in več atomov, dokler ni povsem izven nadzora.
• Številke, ki so vključene v to verižno reakcijo, so skoraj prevelike, da bi ugotovili: v eksploziji jedrske bombe atomov jedrskega goriva delijo nevtroni trilijone in trilijone krat … v stotinah milijarditih sekund sekunde. Ker vsaka delitev vsakega atoma sprošča energijo, kombinirano razdeljevanje trilionov atomov v tako nemogoče kratkem času sprošča absolutno fenomenalno količino energije - torej moč atomskih bomb.

Tista majhna škatlica, ki jo je avgusta 1945 zgradila Harry Daghlian, je bila v tem, da bi vsebovala nevtronov.

TEMELJNE VREDNOTE

Daghlian je delal s sivo, s sfero s silo, ki je imela obliko satelita Pu-239. V bistvu je bilo jedro ali jamo jedrske bombe, ki dela eksplozijo. Izvajal je eksperimente z jedrom, da bi ugotovil, ali je pravilna velikost in gostota, da bi ohranili verižno reakcijo, zato bi ga lahko uporabili v dejanski boki.

Daglian je začel obdržati jedro z opekami volframovega karbida, zelo gosto kovino, ki odraža nevtralno sevanje. Bolj ko je v kovinskem jedru postalo jedro, se je več nevtronov odrazilo nazaj v jedro, namesto da bi preprosto odletelo. To je pomenilo, da se je stopnja nevtronske koščitve in razpadanja atomov v jedru povečala, ko je Daghlian dodal še več opeke. (Števec geiger je navedel, ali je poskus deloval, tako da hitreje in hitreje kliknete.) Dva zelo pomembna opomba:

• Daghlian je želel, da se verižna reakcija poviša navzdol pod kritično stanje, kar pomeni, da je veriga verižna reakcija.
• Ni želel, da bi reakcija rastejo v nadkritično stanje, kar pomeni, da je postal popolnoma brez nadzora.

Z opekami je Daglian zidal zidove, približno deset centimetrov na strani in deset centimetrov visoko, okoli plutonija. Nato je vzel opeko in ga počasi postavil - preprosto ga je držal v roki nad odprtino na vrhu strukture, tik nad jedrom.Geiger števec je kliknil divje. Dovolj nevtronov se zdaj reflektira nazaj v jedro, da se je usmerilo proti nadkritičnemu stanju.

Daglian je odšel v krinko … in ga spustil.

OJOJ

DRUGA ŽRTA

Slotinov eksperiment je bil podoben Daglijevim, vendar je namesto uporabe opek volframovega karbida imel dve skledi podobne hemisfere, izdelane iz berilija - druge kovine, ki deluje kot nevtronski reflektor. (Dve hemisferi bi se lahko združili, da bi tvorili votlo kroglico, votlina je bila pravilna, da bi držala plutonijevo jedro.) Ena hemisfera je sedela v okvirju na mizi. Slotin je postavil plutonijevo jedro v njo, nato drugo hemisfero postavil na vrh jedra … vendar ne vse do konca. Ni mogel pokriti jedra in mu omogočiti, da ga popolnoma obkroža berilij, ki odraža nevtron ali, kot se je zgodilo Daglianu, začela nenadzorovana verižna reakcija. Toda ravno to se je zgodilo.

NE ŽE SPET

Berilijska kapica se je zrušila, jedro je postalo popolnoma zaprto in takoj je postalo superkritično. Še huje: okoli mize je bilo sedem drugih ljudi, ki so gledali delo Slotina. Kot pri nesreči Dagliana, je bila trenutna modra bliskavica, geigerjev števec pa je začel tikati. (Ljudje v sobi so kasneje rekli, da so tudi občutili ogenj vročine.) Slotinovemu velikemu zaslugi se je takoj ogrozil, tako da je z golimi rokami prerezal krogle, s čimer je ustavil reakcijo. Pri tem je prejel dozirno sevanje večkrat večje od Dagliana. Učinek je prišel skoraj takoj; že je bruhal, ko je izšel iz laboratorija. Devet dni kasneje je po tem, kar je mogoče opisati le kot grozljivo trpljenje, umrl Slotin. "Demon Core", kot so ga kmalu poznali znanstveniki v Los Alamosu, je ubil svojo drugo žrtev.

KONEC?

Zmeden del te celotne zgodbe je bil, da se je Daglianova nesreča zgodila zvečer. Redno je delal, vendar se je po večerji vrnil v laboratorij okoli 9:30. To ni hotel storiti. In definitivno naj ne bi izvajal kritičnih eksperimentov brez drugega znanstvenika. Danes nihče ne ve, zakaj je bil tam tisti dan. In Slotinova neodgovornost pri neuporabi varnostnih klin? Nihče ne ve, zakaj se je to zgodilo. In žalostna resničnost je, da niso bili edini žrtve Demona Core:

• Vojna Zasebni Robert J. Hemmerly, 29, je služil kot stražar v laboratoriju, ko je prišla Daglianova nesreča. Ko je videl modro bliskavico, je bil na mizi, ki je prebral časopis na skrajnem koncu laboratorija. Umrl je 33 let kasneje, v starosti 62 let, levkemije, za katero se domneva, da je bila izpostavljena sevanju med nesrečo.
• Alvin Graves je bil med najbližjim Slotinom med njegovo nesrečo. Slotinov ukrep pri ločevanju hemisfere je delno zaščitil Graves, vendar je bil več tednov hospitaliziran s hudimi zastrupitvami. Razvil je več dolgotrajnih zdravstvenih težav, vključno z izgubo vida, in je umrl 18 let kasneje, pri 55 letih, zaradi zapletov, povezanih s sevanjem.
• Od šestih drugih v sobi s Slotinom so verjeli, da so trije ljudje bistveno skrajšali Demon Core.



• Bikini test, ki je končal Demon Core, je uporabil veliko večji odstotek svojega jedrskega goriva kot njegovi predhodniki in je bil močnejši za več kilotonov (eksplozivna sila tisoč ton TNT).
• V območju padca je bilo zasidrano več ladij brez posadke, da bi preučili učinke bombe. Zaklenjeno na več od teh ladij je bilo 57 morskih prašičev, 109 miši, 146 prašičev, 176 koz in 3,030 belih podgan. Tam so bili znanstveniki lahko preučevali učinke jedrskih bomb na živali. Bomba je takoj umrla 10 odstotkov; večina preostalih je umrla zaradi zastrupitve s sevanjem v naslednjih tednih.
• Vsaj ena od teh živali je pobegnila od jeza Demon Core in dobila nekaj slavnega dela: 50-funtni prašič, znan kot "Prašek 311", je bil na stari ladijski ladji v območju padanja. (Zaklenjena je bila v WC-ju častnikov ladje.) Detonacija je potopila ladjo - vendar so jadralci kasneje našli plavalko 311 v oceanu. Bila je sprejeta na Naval Medical Research Institute v Bethesda v Marylandu, kjer je živela v naslednjih treh letih, pridelava pa je bila v mamutu 600 funtov. Leta 1949 je bil Pig 311 dodeljen nacionalnemu živalskemu vrtu v Washingtonu, D.C., kjer je postala ena izmed njihovih najbolj priljubljenih prizorišč. Umrla je tam leta 1950.
• Če želite boljšo sliko o tem, kaj Louis Slotin počne v svojem eksperimentu, si oglejte film iz leta 1989 Fat Man in Mali deček o projektu Manhattan. V njem John Cusack igra znanstvenika, ki izvaja precej natančno različico Slotinove nesreče.