"Demon Core"

2024 Автор: Sherilyn Boyd | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 09:37

Истинската история на малка плутонийска топка, убитите от нея хора и изследователите, които я взривиха.

БОМБАТА

Вечерта във вторник, 21 август 1945 г., американският физик Хари Дагреан работи в ултра тайната национална лаборатория на Лос Аламос в Ню Мексико. Извършваше много деликатен експеримент: Даглян поставяше парчета метал с тухлени форми около парче плутоний - силно нестабилното гориво, използвано в повечето ядрени бомби. И той го правеше по-нестабилен с всяка тухла, която той бе оставил около него.

Daglian (обявен за "DAHL-ee-an") е част от правителствения проект "Манхатън", който от 1942 г. е работил за разработването на първите атомни бомби в света. И те успяха: Само няколко седмици преди експеримента на Дагрел, две ядрени бомби бяха пуснати в японските градове Хирошима и Нагасаки. Бомбите са убили най-малко 100 000 души незабавно и много десетки хиляди повече в следващите дни. По-малко от седмица след тези бомбени атентати, Япония се предаде на съюзническите сили, завършващи Втората световна война.

За Даглиан и неговите колеги учени това означаваше, че има много повече работа.

НОВИ И ПОДОБРЕНИ

Съединените щати бяха единствената страна в света с ядрени оръжия по онова време, но правителството знаеше, че това няма да е така в дългосрочен план. Ако Америка щеше да оцелее в един свят с ядрени въоръжени врагове, беше мотивирано, нацията трябваше да продължи да произвежда тези оръжия и да ги направи още по-ефективни. Именно поради тази причина Даглиан вършеше онази работа, която вършеше онази нощ в Лос Аламос.

Един от главните въпроси за учените беше да определят как да се възползват напълно от ядреното гориво на бомбата. Удивително, и двете бомби, използвани при атаките срещу Япония, използваха само малки фракции от горивото, за да предизвикат експлозии. Използването на гориво за бомба е ефективно за неутроните.

НЕТРОННИЯТ ТАНЦ

Най-често срещаният тип гориво, използвано в ядрените оръжия, е вид плутоний, известен като плутоний-239 или Pu-239.

• Pu-239 е естествено радиоактивен, което означава, че неговите атоми естествено изпускат частици от техните ядра. Някои от тези частици са неутрони. (Това е известно като неутронно лъчение). Неутроните са много големи, тъй като атомните частици са толкова големи, че ако неутронът, излъчван от един атом, се случи да удари друг атом, той действително може да го "счупи" и да предизвика втория атом някои от нейните собствени неутрони.
• Този процес се случва нормално много бавно, тъй като повечето излъчващи неутрони просто излитат. Цялата идея, която стои зад ядрените оръжия, е да съдържат тези неутрони в плутония, като по този начин ускоряват процеса на разделяне - с неутрони, които разбиват атоми, причинявайки все повече и повече неутрони, разбивайки все повече и повече атоми - докато не излезе извън контрол.
• Числата, включени в тази верижна реакция, са почти твърде големи, за да разберем: При експлозия на ядрена бомба, атомите на ядреното гориво са разделени от неутрони трилиони и трилиони пъти … в стотици милиарди от секундата. Тъй като всяко разделяне на всеки атом освобождава енергия, комбинираното разделяне на трилиони атоми в толкова невероятно кратко време освобождава абсолютно феноменално количество енергия - оттук и силата на атомните бомби.

И тази малка кутия, която Хари Даглян строи през онази нощ през август 1945 г., беше свързана със съдържанието на неутроните.

ОСНОВНИ ЦЕННОСТИ

Дагреан работеше със сива, сферична сфера на Pu-239. Това беше основно ядрото или ямата на ядрена бомба - частта, която прави взривяването. Той извършва експерименти с ядрото, за да определи дали е правилният размер и плътност да поддържа верижна реакция - така че може да се използва в истинска бомба.

Daghlian започна да заобикаля ядрото с тухли от волфрамов карбид - много плътен метал, отразяващ неутронната радиация. Колкото по-затворено в метала ядрото стана, толкова повече неутрони бяха отразени обратно в ядрото, а не просто излетяха. Това означава, че скоростта на неутронното разбиване и разцепването на атомите в ядрото се увеличава, когато Daghlian добавя все повече и повече тухли. (Geiger брояч посочва дали експериментът работи, като кликнете по-бързо и по-бързо.) Две много важни бележки:

• Дагреан иска верижната реакция да се увеличи до малко под критично състояние, което означава контролирана верижна реакция.
• Той не искаше реакцията да се превърне в суперкритично състояние, което означава, че ескалира напълно извън контрол.

Използвайки тухлите, Дагрелан построи стени, около десетина сантиметра отстрани и десетина сантиметра високи около плутония. След това взе тухли и бавно го постави - той просто го държеше в ръката си - над отвора в горната част на конструкцията, точно над ядрото.Гейгърският брояч изскочи диво. Достатъчни неутрони сега се отразяват обратно в сърцевината, че се насочва към суперкритично състояние.

Даглин отиде да измъкне тухлите … и го пусна.

UH-ОН

ВТОРАТА ЖЕРТВА

Експериментът на Слотин е подобен на този на Дагълън, но вместо да използва тухли от волфрамов карбид, той имаше две купи като полукълбо от берилий - друг метал, който действа като неутронен рефлектор. (Двете полукълба биха могли да се съберат, за да се образува куха топка, кухината е точно на правилния размер, за да задържа плутонийното ядро.) Едно от полукълбото седеше в рамка на масата. Slotin постави плутонийното ядро в него, след което постави другото полукълбо над върха на ядрото … но не и по целия път. Той не можеше да покрие сърцевината и да позволи тя да бъде напълно заобиколена от берилий, отразяващ неутроните, или, както се случи на Даглиан, щеше да започне неконтролирана верижна реакция. Но точно това се случи.

НЕ ОТНОВО

Берилиевата капачка паднала, сърцевината става напълно задържана и веднага се свръхкритикувала. Още по-лошо: стотици хора стояха около масата, наблюдавайки работата на "Слотин". Както при инцидента на Дагрелиан, имаше синя мигаща светкавица, а гейгърът започна да блестеше диво. (Хората в стаята по-късно казаха, че също усетиха горещи вълни.) За Голямото доверие на Слотин веднага се изложи на огромна опасност, като разузнаваше сферите - с голите си ръце - като по този начин спря реакцията. По този начин той получи доза радиация няколко пъти по-голяма от тази на Даглиан. Ефектът идва почти веднага; той вече повръщаше, когато излезе от лабораторията. Девет дни по-късно, след това, което може да се опише само като период на ужасно страдание, Слотин умря. "Демонът", както скоро се знае от учените в Лос Аламос, е убил втората си жертва.

КРАЙ?

Заблуждаваща част от цялата тази история беше, че инцидентът на Дагрелан се е случил вечерта. Вече работеше с редовна дневна смяна, но след вечерята се беше върнал в лабораторията около 21:30. Не би трябвало да го прави. И определено не би трябвало да извършва критични експерименти без друг учен. До този ден никой не знае защо е бил там през онази нощ. И безотговорността на Слотин да не използва предпазните клинове? Никой не знае защо се е случило това. И тъжната реалност е, че те не са били единствените жертви на демона Core:

• Робърт Дж. Хеммерли, на 29 г., служи като охрана в лабораторията, когато се случи инцидентът на Дагрел. Той седеше на бюрото и четеше вестник в далечния край на лабораторията, когато видя синята светкавица. Той почина 33 години по-късно, на 62-годишна възраст, от левкемия, за която се смята, че е предизвикана от излагането му на радиация по време на инцидента.
• Алвин Грейвс беше най-близък до Слотин по време на инцидента си. Действието на Slotin в отделянето на полукълбото частично предпазва Грейвс, но въпреки това той е бил хоспитализиран в продължение на няколко седмици с тежки радиационни отравяния. Той е развил няколко трайни здравни проблеми, включително загуба на зрение, и е починал 18 години по-късно, на 55-годишна възраст, от усложнения, свързани с радиация.
• От шестте други в стаята с Slotin, три се смята, че животът им е бил значително съкратен от Demon Core.



• Тестът за бомбени бомби, който завърши демона Core използва много по-висок процент от ядреното си гориво, отколкото неговите предшественици и е по-мощен от няколко килотона (експлозивната сила на хиляда тона TNT).
• Няколко безпилотни кораби бяха закотвени в зоната на падането, за да проучат ефекта на бомбата. Заключени са няколко от тези кораби: 57 морски свинчета, 109 мишки, 146 свине, 176 кози и 3,030 бели плъха. Те бяха там, за да могат учениците да изследват въздействието на атомните бомби върху животните. Бомбата уби 10 процента от тях незабавно; голямата част от останалите умират от радиационно отравяне през следващите седмици.
• Най-малко едно от тези животни избяга от гнева на Демон Ядрото и направи известна известност: прасе от половин килограм, известно като "Pig 311", е на борда на стар военен кораб в зоната на падането. (Тя беше заключена в тоалетната на офицерите на кораба.) Детонацията потъна в кораба - но моряците по-късно откриха, че Плугът 311 плува в океана. Тя била отведена в Института за морски медицински изследвания в Бетезда, Мериленд, където живеела през следващите три години - растяла на мамут 600 паунда. През 1949 г., Pig 311 е дадена на Националния зоопарк във Вашингтон, Д.С., където тя се превръща в една от най-популярните им изложби. Тя умира там през 1950 година.
• Ако искате по-добра картина на това, което Луис Слотин прави в експеримента си, гледайте филма от 1989 г. Дебел мъж и малко момче за проекта Манхатън. В него Джон Кюсак играе учен, който изпълнява сравнително точна версия на произшествието на Слотин.