"Demonu kodols"

2024 Autors: Sherilyn Boyd | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-16 09:37

Reālistiskais stāsts par nelielu plutonija bumbiņu, tās nogalinātajiem cilvēkiem un pētniekiem, kuri to izpūst.

BOMB

Otrdienas vakara vakarā, 1945. gada 21. augustā, amerikāņu fiziķis Harijs Dahljāns strādāja ASV valdības slepenajā Los Alamos nacionālajā laboratorijā Ņūmeksikā. Viņš veica ļoti smalku eksperimentu: Dahlian ievietoja ķieģeļu formas metāla gabalus ap plutonija rievu, kas bija ļoti nestabila degviela, ko izmanto lielākajā daļā kodolbumbu. Un viņš padarīja to nestabilu ar katru ķieģeļu, ko viņš novietoja ap to.

Dahlian (izrunāts kā "DAHL-ee-an") bija daļa no valdības Manhetenas projekta, kas kopš 1942. gada strādāja, lai attīstītu pasaules pirmās atombumbu. Un viņiem izdevās: Tikai dažas nedēļas pirms Dahliana eksperimenta Japānas pilsētā Hirosimā un Nagasaki tika izmesti divi atomiskie bumbas. Bumbas nekavējoties ir nogalinājušas vismaz 100 000 cilvēku, un pēc desmitgades vairākām dienām. Mazāk nekā nedēļu pēc šiem sprādzieniem Japāna nodeva Allied Forces, beidzot Otrā pasaules kara.

Daglianam un viņa kolēģiem zinātniekiem tas nozīmēja, ka ir daudz darāmā.

JAUNA UN UZLABOTI

Tajā laikā Amerikas Savienotās Valstis bija vienīgā valsts ar kodolieročiem pasaulē, bet valdība zināja, ka tā nebūs ilgstoša. Ja Amerika gatavojas izdzīvot pasaulē ar kodolieročiem ienaidniekiem, tas bija pamatots, ka nācijai vajadzētu turpināt ražot šos ieročus un padarīt tos vēl efektīvākus. Tas bija tieši tas iemesls, kādēļ Dahlian bija veicis īpašo darbu, ko viņš šonakt darīja Los Alamos.

Viens no galvenajiem jautājumiem zinātniekiem bija noteikt, kā pilnībā izmantot bumbu kodoldegvielu. Pārsteidzoši, abas bumbas, ko izmantoja Japānas uzbrukumā, izmantoja tikai nelielas savas degvielas daļas, lai radītu savus sprādzienus. Efektīvi izmantojot bumbu degvielu, viss ir par neitroniem.

NEUTRONA DANCE

Visbiežāk izmantotais kodolieroču tips ir plutonija veids, ko sauc par plutoniju-239 vai Pu-239.

• Pu-239 dabiski ir radioaktīvs, tas nozīmē, ka tā atomi dabiski izstaro daļiņas no to kodoliem. Dažas no šīm daļiņām ir neitroni. (Tas ir pazīstams kā neitronu starojums.) Neitroni ir ļoti lieli, jo atomu daļiņas ir tik lielas, ka, ja no viena atoma izstarotā neitrona rodas streiks cits atoms, tas faktiski var to "nojaukt" un izraisīt otrā atoma izgrūšanu daži no saviem neitroniem.
• Šis process parasti notiek ļoti lēni, jo lielākā daļa izstarojošo neitronu vienkārši aizlido. Visa kodolieroču ideja ir ierobežot šos neitronus plutonija vidē, tādējādi paātrinot sadalīšanās procesu - ar neitroniem, kas sagrauj atomus, izraisot arvien vairāk neitronu izdalīšanos, sagraujot arvien vairāk un vairāk atomu, līdz tas ir pilnīgi nekontrolējams.
• Šajā ķēdes reakcijā iesaistītie skaitļi ir gandrīz pārāk lieli, lai saprastu: kodolbumbu sprādziena laikā kodoldegvielas atomi tiek sadalīti ar neitroniem triljoniem un triljoniem reižu … simtiem miljardu daļu sekundes. Tā kā katra atoma sadalījums atbrīvo enerģiju, triljonu atomu apvienota sadalīšana šādā neiespējamā īsā laika periodā atbrīvo absolūti fenomenālu enerģijas daudzumu - tātad arī atomu bumbas spēku.

Un šī mazā kastīte, kuru Harijs Dahljāns šovasar uzbūvēja 1945. gada augustā, bija neitronu saturošana.

PAMATVĒRTĪBAS

Dahlian strādāja ar pelēku, mīksto bumbu izmēru Pu-239 sfēru. Būtībā tā bija kodolbumba kodols vai bedre - tā daļa, kas eksplodēja. Viņš veica eksperimentus ar kodolu, lai noteiktu, vai tas ir pareizs izmērs un blīvums, lai uzturētu ķēdes reakciju, lai to varētu izmantot faktiskā bumba.

Dahlians sāka apiet serdi ar ķieģeļiem no volframa karbīda, ļoti blīvu metālu, kas atspoguļo neitronu starojumu. Jo vairāk metāla keramika kļuva, jo vairāk neitronu atgriezās kodolā, nevis vienkārši izlidoja. Tas nozīmēja, ka neitronu plīšanas un atomu sadalīšanās ātrums kodolā pieauga, jo Dagļjans pievienoja arvien vairāk ķieģeļu. (Geiger skaitītājs norādīja, vai eksperiments darbojas, noklikšķinot ātrāk un ātrāk.) Divas ļoti svarīgas piezīmes:

• Dahljans gribēja, lai ķēdes reakcija pieaugtu nedaudz zem kritiskās stāvokļa, kas nozīmē kontrolētas ķēdes reakciju.
• Viņš negribēja, lai šī reakcija pieaugtu līdz superkritiskai valstij, tas nozīmē, ka tā pieaugusi pilnīgi ārpus kontroles.

Izmantojot ķieģeļus, Dāhljana uzcēla sienas, apmēram 10 collas uz sāniem un 10 collas augsta, ap plutoniju. Pēc tam viņš paņēma ķieģeļu un lēnām novietoja to - viņš vienkārši turēja to savā rokā virs atvēruma struktūras augšpusē, tieši virs kodola.Geigera skaitītājs klusu noklikšķināja. Pietiekami daudz neitronu tagad tika atspoguļoti atpakaļ pamatā, ka tā virzīja uz supercritical stāvokli.

Dahljans devās uz ķieģeļu prom … un nokrita.

AK, VAI

OTRIS VICTIM

Slotina eksperiments bija līdzīgs Dahlian's, bet tā vietā, lai izmantotu volframa karbīda ķieģeļus, viņam bija divas bļoda līdzīgas puslodes, kas izgatavotas no berilija - vēl viens metāls, kas darbojas kā neitronu atstarotājs. (Šīs divas puslodes varēja salikt, lai izveidotu dobu bumbu, bet dobu bija tikai pareizais izmērs, lai noturētu plutonija kodolu). Viena no puslodes sēdēja rāmī pie galda. Slotin novietoja plutonija kodolu tajā, pēc tam novietoja otru puslodīti virs galvenā centra … bet ne visu ceļu. Viņš nevarēja pārklāt pamatni un ļaut to pilnīgi ieskauj neitronu atstarojošais berilijs vai, kā tas notika ar Dahlianu, sāksies nekontrolēta ķēdes reakcija. Bet tieši tas notika.

NE ATKAL

Berilija vāciņš krita, kodols kļuva pilnīgi ierobežots, un tas uzreiz kļuva supercritical. Vēl sliktāk: tur bija septiņi citi cilvēki, kas stāvēja pie galda, vērojot Slotin darbu. Tāpat kā ar Dahlian nelaimes gadījumu, bija instant zilā zibspuldze, un Geiger skaitītājs sākas klaiņojoši. (Telpu cilvēki vēlāk teica, ka viņi jutās arī par karstuma palielināšanos.) Slotina lielajam kredītam viņš nekavējoties uzlika sevi milzīgu risku, izsiturojot sfēras atsevišķi - ar savām tukšajām rokām, tādējādi pārtraucot reakciju. To darot, viņš saņēma starojuma devu, kas vairākkārt pārsniedza Dahlian. Rezultāts notika gandrīz nekavējoties; Viņš jau bija vemšana, kad izgāja no laboratorijas. Deviņas dienas vēlāk, pēc tam, kad to var aprakstīt tikai kā briesmīgu ciešanu periods, Slotin nomira. "Demonu pamats", kā to jau zināt Los Alamos zinātnieki, nogalināja otro upuri.

BEIGAS?

Šā stāsta satraucoša daļa bija tā, ka Dahlianas nelaimes gadījums notika vakarā. Viņš jau bija strādājis parastajā dienas maiņā, bet pēc vakariņām devās atpakaļ uz laboratoriju aptuveni pulksten 9:30. Viņam nevajadzēja to darīt. Un viņam noteikti nebija jāveic kritiski eksperimenti, kamēr nebija kāda cita zinātnieka klātbūtne. Līdz šai dienai neviens nezina, kāpēc viņš bija tur šonakt. Un Slotina bezatbildība, neizmantojot drošības ķīļus? Neviens nezina, kāpēc tas arī noticis. Un bēdīgā realitāte ir tāda, ka tie nav vienīgie Demonu kodola upuri:

• Armijas privāts Robert J. Hemmerly, 29 gadi, kalpoja par sargu laboratorijā, kad notika Dahlian nelaimes gadījums. Kad viņš redzēja zilo zibspuldzi, viņš bija pie rakstāmgalda, lasot avīzi laboratorijas tālā galā. Viņš nomira 33 gadus pēc tam, 62 gadu vecumā, no leikēmijas, kuru, domājams, izraisīja viņa pakļaušana radiācijas iedarbībai negadījuma laikā.
• Alvins Gravess bija viņa tuvākajā laikā Slotin nelaimes gadījumā. Slotin darbs, atdalot puslodes daļēji aizsargājamās Gravesas, bet viņš tika hospitalizēts vairākas nedēļas ar smagu saindēšanos ar starojumu. Viņš izstrādāja vairākas ilgstošas veselības problēmas, ieskaitot redzes zudumu, un 18 gadus pēc 55 gadu vecuma miruši ar radiāciju saistītās komplikācijas.
• No sešiem citiem telpā ar Slotin, trīs tiek uzskatīts, ka viņu dzīve ir ievērojami saīsinājusi Demon Core.



• Bikini bumbas pārbaude, kas tika pabeigta no Demon Core, izmantoja ievērojami augstāku kodoldegvielas procentu nekā tā priekšgājēji un bija daudz spēcīgāka vairākos kilotonos (tūkstoš tonnu TNT sprāgstošais spēks).
• Lai izpētītu bumbu iedarbību, krišanas zonā tika piestiprināti vairāki bezpilota kuģi. Vairākos no šiem kuģiem tika bloķēti 57 jūrascūciņas, 109 pelēm, 146 cūkas, 176 kazas un 3030 baltās žurkas. Tie bija tur, lai zinātnieki varētu pētīt kodolbumbu ietekmi uz dzīvniekiem. Bumba tūlīt nogalināja 10 procentus no tiem; lielākā daļa atlikušo mirušo no saindēšanās ar starojumu nākamajās nedēļās.
• Vismaz viens no šiem dzīvniekiem izvairījās no Demon Core dusmām un dabūja mazliet slavenību: 50 latu cūka, kas pazīstama kā "Cūka 311", bija uz kuģa vecā karas kuģa pilienu zonā. (Viņa bija bloķēta kuģa virsnieku tualetē.) Detonācija nogremdēja kuģi, bet jūrnieki vēlāk atrada cūku 311 peldēties okeānā. Viņa tika nogādāta Naval Medical Research Institute Bethesda, Maryland, kur viņa dzīvoja nākamajiem trim gadiem, augot līdz mamuts 600 mārciņas. 1949. gadā cūka 311 tika piešķirta Nacionālajam zooloģiskajam dārzam Vašingtonā, D.C., kur viņa kļuva par vienu no populārākajām izstādēm. Viņa nomira 1950. gadā.
• Ja vēlaties iegūt labāku priekšstatu par to, ko Louis Slotin darīja savā eksperimentā, skatīties 1989. gada filmu Tauku vīrietis un mazais puisēns par Manhetenas projektu. Tajā Džons Cusack spēlē zinātnieks, kas veic diezgan precīzu versiju Slotin nelaimes.