История11 януари 2023

Смразяващата история на „ядрото на демона“

Учени стават жертва на третата атомна бомба докато експериментират

Ядрото на демона, снимка: Wikimedia.org

13 август 1945 г. „Ядрото на демона“ е готово в очакване да бъде стоварено върху зашеметена Япония, все още обзета от хаоса, предизвикан от най-смъртоносните атаки, които светът някога е виждал. Седмица по-рано „Little Boy“ се взривява над Хирошима, последван бързо от „Fat Man“ в Нагасаки.

Това са първите и единствени ядрени бомби, използвани някога във война, отнели живота на около 200 000 души – и ако нещата се бяха развили малко по-различно, след тях щеше да последва трети смъртоносен удар. Но историята е имала други планове...

След Нагасаки и Хирошима, Япония незабавно се предава на 15 август. Японското радио излъчва записаната реч на император Хирохито, който се съгласява с исканията на съюзниците. Но за учените от лабораторията в Лос Аламос в Ню Мексико – известна още като проект Y – съдбовните събития тепърва предстоят. Капитулацията на Япония означава, че функционалното сърце на третата атомна бомба, върху която те работят – 6,2-килограмова (13,7 паунда) сфера от рафиниран плутоний и галий – в крайна сметка няма да е необходима за военната офанзива.

Ако конфликтът беше продължил да бушува, тази плутониева сърцевина е щяла да бъде монтирана във второ копие на „Fat Man“ и да бъде взривена над друг нищо неподозиращ японски град само четири дни по-късно.

Демонското ядро

Съдбата дава отсрочка на хората от лабораторията. Работата по устройството, с кодово име „Руфъс“, е замразена за по-нататъшни тестове. Е, точно тези по-нататъшни тестове върху остатъчната ядрена бомба й носят историческото название „ядрото на демона“.

Първият инцидент се случва по-малко от седмица след капитулацията на Япония и само два дни след датата на отменената бомбардировка на демонското ядро. Да, мисията не стартира, но бомбата, блокирана в Лос Аламос, все пак намира възможност да убива. Учените от Лос Аламос знаят добре рисковете от това, което правят. Те са наясно след експериментите за критичност - метод за измерване на прага, при който плутоният ще стане суперкритичен, точката, в която ядрена верижна реакция ще отприщи взрив от смъртоносна радиация.

Учените в проекта Манхатън обаче – част от който е и лабораторията в Лос Аламос – имат задача да открият колко далеч може да се стигне, преди да се задейства тази опасна реакция. Те наричали високорисковите експерименти „гъделичкане на опашката на дракона“ , знаейки, че ако имат нещастието да събудят разярения звяр, ще бъдат изгорени.

Точно това се случва с физика от Лос Аламос Хари Даглиан

В нощта на 21 август 1945 г. Даглиан се връща в лабораторията след вечеря, за да погъделичка опашката на дракона сам – без други учени (само охранител) наоколо в нарушение на всички протоколи за безопасност.

Даглиан е потънал в работа около плутониевата сфера с тухли, направени от волфрамов карбид, които отразяват неутроните, изхвърлени от ядрото, обратно към нея, приближавайки я до критична точка. Тухла по тухла Даглиан гради тези отразяващи стени около ядрото. В един момент оборудването му за наблюдение на неутрони не отчита, че плутоният ще стане суперкритичен, ако постави още. Той се премества, за да издърпа една от тухлите, но при това случайно я изпусна директно върху върха на сферата, предизвиквайки суперкритичност и генерирайки блясък от синя светлина и вълна от топлина.

Даглиан протяга ръка веднага и изважда тухлата. Докато го прави ръката му изтръпва.

За съжаление вече е твърде късно. В този кратък миг той вече е получил смъртоносна доза радиация. Изгорялата му ръка се покрива с мехури и той в крайна сметка изпада в кома след седмици на гадене и болка. Умира само 25 дни след инцидента. Несмъртоносна доза радиация е получил и дежурният охранител.

Но ядрото на демона все още не е завършено. Въпреки прегледа на процедурите за безопасност след смъртта на Даглиан, всички направени промени се оказват недостатъчни, за да предотвратят подобен инцидент през следващата година.

Ученият изпуска отвертката

На 21 май 1946 г. един от колегите на Даглиан, физикът Луис Слотин, прави демонстрация за критичност, спускайки берилиев купол над ядрото. Подобно на тухлите от волфрамов карбид, берилиевият купол отразява неутроните обратно в ядрото, тласкайки го към критичност. Слотин внимава много куполът, наречен тампер, да не покрие напълно сърцевината нито за миг. Използва отвертка, за да поддържа малък процеп, действаща като клапан, позволяващ на достатъчно неутрони да „избягат". Методът бил уж изправен, но само до момента, в който ученият изпуска отвертката и куполът пада, за миг напълно покривайки ядрото на демона в берилиев мехур. Потокът от неутрони става неконтролируем.

Друг учен в стаята - Реймър Шрайбер - се обръща при звука на падащия купол, усеща топлина и вижда синя светкавица. Ядрото на демона е суперкритично за втори път в рамките на една година.

„Синята светкавица се виждаше ясно в стаята, въпреки че тя (стаята) беше добре осветена от прозорците и вероятно от горните светлини“, пише Шрайбер по-късно в доклад. „Общата продължителност на светкавицата не можеше да бъде повече от няколко десети от секундата. Слотин реагира много бързо, като отхвърли тампера.“ Слотин може и да е бил бърз в поправянето на смъртоносната си грешка, но щетите отново вече са нанесени.

Той и седем други, присъстващи в стаята, включително фотограф и охранител, са изложени на жестока радиация. Всъщност инцидентът се оказва с фатален край само за Слотин - единственият, получил смъртоносна доза и то по-голяма от тази, с която е облъчен Даглиан.

След първоначален пристъп на гадене и повръщане, изглеждало, че Слотин се възстановява в болницата. Но само след няколко дни той рязко губи тегло, започват болки в корема, проявяват се признаци на умствено объркване. Девет дни след като отвертката се изплъзва от ръцете му - него вече го няма на този свят.

Слага се край на пипането с голи ръце

Двата смъртни случая карат ръководството на проекта да изготви изцяло нови протоколи. Слага се край на пипането с голи ръце при експериментите за критичност. Учените са задължени да използват машини за дистанционно управление, за да манипулират радиоактивните ядра от стотици метри разстояние.

След инцидента със Слотин плановете за използването на ядрото в Operation Crossroads (първите следвоенни демонстрации на ядрени експлозии на атола Бикини) са отложени. Плутоният е претопен и реинтегриран в ядрения запас на САЩ, за да бъде преработен в други ядра, ако е необходимо. За втори и последен път на „ядрото на демоните" е отказана детонация.

Ето и един странен факт, свързани с разяреното ядро...
И двата инцидента - и с Даглиан, и със Слотин се случват във вторник, на 21-ия ден от месеца. И двамата умират в една и съща болнична стая.

Източник