A "Demon Core"

2024 Szerző: Sherilyn Boyd | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 09:39

A plutónium egy kis golyója, a megölt emberek és a kutatók, akik felrobbantották.

A BOMBA

1945. augusztus 21-én, kedden az amerikai fizikus, Harry Daghlian az Egyesült Államok kormányának ultra-titkos Los Alamos nemzeti laboratóriumában dolgozott New Mexico-ban. Nagyon kényes kísérletet végzett: Daghlian téglatest alakú fémdarabokat helyeztek el a plutónium egy darabja körül, ami a legtöbb atombombában használt rendkívül instabil üzemanyag. És minden instabillá tette minden téglát, amelyet körbezárt.

Daghlian (a "DAHL-ee-an") a kormány Manhattan projektjének része volt, amely 1942 óta dolgozik a világ első atombombáinak kifejlesztésén. És sikerült: Néhány héttel Daghéli kísérlet előtt két atombombát dobtak le a japán Hiroshima és Nagasaki városokba. A bombák azonnal legalább 100.000 embert öltek meg, és több tízezer még a követett napokban. Kevesebb, mint egy hete a bombázások után Japán átadta a Szövetséges Erőknek a második világháborút.

Daghéliánál és tudósainál ez azt jelentette, hogy sokkal több munkát kellett végezni.

ÚJ ÉS JAVÍTOTT

Az Egyesült Államok volt az egyetlen ország a nukleáris fegyverekkel abban az időben, de a kormány tudta, hogy ez nem állhat hosszú ideig. Ha Amerika nukleárisan fegyveres ellenségekkel küzdő világban fog fennmaradni, az indokolt volt, a nemzetnek továbbra is meg kell őriznie ezeket a fegyvereket, és még hatékonyabbá kell tennie őket. Pontosan ez volt az oka annak, hogy Dagllian azon a különleges munkát végezte el, amit Los Alamos éjszakáján tett.

A tudósok egyik legfontosabb kérdése meghatározta, hogyan lehet teljes mértékben kihasználni a bomba nukleáris üzemanyagát. Csodálatos módon mindkét bombát a Japánban elkövetett támadásokban csak apró frakciói használtak üzemanyagukra, hogy robbanásokat termeljenek. És a bomba üzemanyaga hatékonyan szól a neutronokról.

A NEUTRON TÁNC

A nukleáris fegyvereknél használt legáltalánosabb üzemanyag típusa plutónium plutónium-239, vagy Pu-239 típusú.

• A Pu-239 természetesen radioaktív, vagyis atomjai természetesen részecskéket bocsátanak ki magukból. Néhány ilyen részecske neutron. (Ez a neutron sugárzás.) A neutronok nagyon nagyok, mivel az atomi részecskék annyira nagyok, hogy ha egy atomból kibocsátott neutron egy másik atomra ütközik, valójában "megtörheti", és a második atomot kiválthatja néhány saját neutronja.
• Ez a folyamat általában nagyon lassan történik, mert a sugárzó neutronok többsége csak repül. A nukleáris fegyverek mögött álló elképzelés az, hogy a plutóniumon belüli neutronokat lefoglalják, ezáltal felgyorsítva a felosztást - neutronok összetörő atomjaival, ami egyre több és több neutron emisszióját okozza, egyre több atomot szétzúzva - egészen addig, amíg teljesen ki van téve.
• A láncreakcióban részt vevő számok szinte túl nagyok ahhoz, hogy megértsék: Egy nukleáris bomba robbanásakor a nukleáris üzemanyag atomjai bontásban neutrons billiókkal és billiókkal … egymilliárd másodperces százalékokban oszlanak meg. Mivel az egyes atomok minden osztódása energiát bocsát ki, az atomok billióinak összeolvasztása egy ilyen elképzelhetetlenül rövid idő alatt abszolút fenomenális mennyiségű energiát bocsát ki, tehát atombombák erejét.

És az a kis doboz, amelyet Harry Daghlian építtetett azon az éjszakán 1945 augusztusában, csak a neutronokat tartalmazta.

ALAPÉRTÉKEI

Daghlian a Pu-239 szürke, softball méretű szférájával dolgozott. Alapjában véve egy atombombának a magja, vagy gödörje volt - az a rész, amelyik felrobban. Kísérleteket végzett a maggal annak megállapítására, hogy megfelelő méretű és sűrűségű-e a láncreakció fenntartása-így egy tényleges bombában felhasználható lenne.

Daghlian elkezdte a magot a tungsten-karbid téglákkal körülvéve, egy nagyon sűrű fém, amely tükrözi a neutron sugárzást. Minél többet zárt a fém, a mag lett, annál több neutron visszaverődött a magba, és nem egyszerűen repülni. Ez azt jelentette, hogy a neutron megdöbbentése és a mag felosztása a magban megnövekedett, ahogy Daghlian egyre több téglát hozott. (Egy geiger-számláló jelezte, hogy a kísérlet működött-e, gyorsabb és gyorsabb kattintással.) Két nagyon fontos megjegyzés:

• Daghlian azt akarta, hogy a láncreakció kritikus állapotba kerüljön, ami egy szabályozott láncreakcióhoz vezet.
• Nem akarta, hogy a reakció szuperkritikus állapotba kerüljön, ami azt jelenti, hogy teljesen felborult az irányításból.

A téglák felhasználásával a Daghlian falakat épített, kb. 10 cm-t és 10 cm-t magasan a plutónium körül. Aztán téglát vett és lassan elhelyezte - egyszerűen csak a kezében tartotta - a szerkezet tetején lévő nyílást, közvetlenül a mag felett.A geiger-ellenfél vadul kattant. Elég, hogy a neutronok visszatértek a magba, hogy egy szuperkritikus állam felé tartanak.

Daghlian elment a téglára … és eldobta.

UH OH

A MÁSODIK VIKTUM

Slotin kísérlete hasonló volt a Daghlian-hoz, de a volfrámkarbid tégla használata helyett két tálas, félgömb alakú berillium volt - egy másik fém, amely neutron reflektorként működik. (A két félgömböt össze lehet állítani egy üreges golyó kialakításához, az üreg csak a megfelelő méretű ahhoz, hogy megtartsa a plutónium magot.) Az egyik félgömb egy asztalon lévő keretben ült. Slotin elhelyezte a plutónium magot, majd a másik féltekét a mag tetejére helyezte … de nem egészen. Nem tudta lefedni a magot, és lehetővé tenné, hogy teljesen körülmetessék a neutron visszaverő berilliumot, vagy ahogy Daghliánnal történt, egy ellenőrizetlen láncreakció indulna el. De pontosan ez történt.

ÚJRA NE

A beryllium sapka esett, a mag teljesen elzáródott, és azonnal szuperkritikus lett. Még rosszabb: hét ember tartózkodott az asztal körül, figyelte Slotin munkáját. Akárcsak Daghlian balesetével, azonnal kék villanás volt, és a geiger-számláló vadul ketyegett. (A szobatársak később azt is mondták, hogy szintén hőveszteséget éreztek.) Slotin nagy hitének köszönhetően azonnal hatalmas kockázatra vetette magát, mivel a gömbök szétszóródtak - puszta kézzel - ezzel megállítva a reakciót. Ezzel több dózisú sugárzást kapott, mint Daghlian. A hatás szinte azonnal megtörtént; már hányni kezdett, amikor kilépett a laborból. Kilenc nappal később, miután csak a szörnyű szenvedések időszakának tekinthető, Slotin meghalt. A "Demon Core", amint azt Los Alamos tudósai hamarosan ismerték, megölte második áldozata.

VÉGE?

Az egész történet meglepő része az volt, hogy este Daghlian balesete történt. Rendszeres napi munkát végzett, de a vacsora után 9:30 órakor visszatért a laborba. Nem kéne ezt csinálni. És határozottan nem kellett kritikus kísérleteket végezni anélkül, hogy egy másik tudós jelen lenne. A mai napig senki sem tudja, miért volt ott aznap éjjel. És Slotin felelőtlenségét a biztonsági ékek használatára? Senki sem tudja, miért történt ez. És a szomorú valóság az, hogy nem voltak a Demon Core egyetlen áldozatai:

• A hadsereg magánszemélye Robert J. Hemmerly, 29 éves, őr volt a laboratóriumban, amikor Daghlian balesete történt. Egy íróasztalnál volt, aki újságot olvasott a labor túlsó végén, amikor meglátta a kék villanást. 33 évvel később, 62 éves korában halt meg a leukémia, amelyről úgy vélik, hogy a baleset során bekövetkezett sugárzásnak való kitettség érte.
• Alvin Graves volt a Slotin legközelebbi személye a balesete során. Slotin akciója a félgömbök elválasztásában részlegesen árnyékolt Graves-t, de néhány hétig kórházba került, súlyos sugárkezelési mérgezés mellett. Számos tartós egészségügyi problémát fejlesztett ki, beleértve a látásvesztést, és 18 évvel később, 55 éves korában meghalt a sugárkezeléssel összefüggő szövődmények.
• A Slotinban lévő szobában lévő hat másik személy közül három úgy gondolja, hogy életüket jelentősen lecsökkentette a Demon Core.



• A bikini bombateszt, amely befejezte a Demon Core-t, sokkal nagyobb százalékot használt a nukleáris üzemanyaghoz, mint elődei, és több kilotonnal (ezer tonna TNT robbanó erejével) erősebb volt.
• Több pilóta nélküli hajót rögzítettek a csepp zónában a bomba hatásainak tanulmányozásához. Több ilyen hajó fedélzetén 57 tengerimalac, 109 egér, 146 sertés, 176 kecske és 3,030 fehér patkány volt zárva. Ott voltak, hogy a tudósok tanulmányozhassák az atombombák hatásait az állatokra. A bomba azonnal elpusztította a 10 százalékot; a fennmaradó részek többsége meghalt a sugárkezelés mérgezéséből a következő hetekben.
• Legalább ezen állatok elmenekültek a Demon Core haragjától, és egy kicsit hírességet csináltak: egy 50 kilós sertés, a "Pig 311" néven volt, egy régi háborús hajó fedélzetén a csepp zónában. (A hajó tisztje a WC-ben.) A robbanás elsüllyedt a hajóról, de a tengerészek később a tengeren úsztak. A Maryland-i Bethesda Haditengerészeti Orvosi Kutató Intézetbe vitték, ahol a következő három évben élt - mammutonként 600 font. 1949-ben a Pig 311-et a Washington Állami Állatkertbe adták át, ahol az egyik legnépszerűbb bemutatója lett. 1950-ben meghalt.
• Ha jobb képet szeretne arról, amit Louis Slotin tett kísérletében, nézze meg az 1989-es filmet Fat ember és kisfiú a Manhattan projektről. Ebben John Cusack olyan tudóst játszik, aki a Slotin balesetének meglehetősen pontos változatát végzi.