"Ядро демона": изобретение, наказавшее своих создателей
Породившие этот объект ученые умерли мучительной смертью — это было наказанием за преступления, которые они совершили.
Может вы видели это устройство раньше: непонятный шар, в непонятной обстановке, и какой-то человек (или персонаж вашей любимой гачи игры) с отвёрткой, который дергает эту полусферу туда сюда.
Но что же это такое?
Эта полусфера называется Заряд-демон или «демоническое ядро» — название, данное объёму плутония массой 6,2 кг, который участвовал в двух несчастных случаях в лаборатории Лос-Аламоса во времена Второй Мировой Войны.
В обоих случаях радиоактивное облучение в результате незапланированного перехода в надкритическое состояние приводило к гибели учёных, после чего сборка и получила своё название.
Это "сердце" третьей атомной бомбы, над которой работали ученые, известной как Проект Y, – 6,2-килограммовая сфера из очищенного плутония и галлия. Но она не пригодилась в военных действиях, ведь Япония быстро капитулировала 15 августа, а японское радио передало записанную речь императора Хирохито, уступившего требованиям союзников.
Если бы конфликт продолжился, это плутониевое ядро было бы вставлено во вторую сборку «Толстяка» и взорвалось бы над другим ничего не подозревающим японским городом всего четыре дня спустя.
Как бы то ни было, судьба предоставила этим душам отсрочку, и устройство в Лос–Аламосе - на данный момент имеющее кодовое название «Руфус» – будет сохранено на объекте для дальнейших испытаний. Именно во время этих испытаний оставшаяся ядерная бомба, которая в конечном итоге стала известна как «Demon Core», получила это название.
Собранный заряд был рассчитан на постоянное нахождение в состоянии "5 центов". В этом состоянии имеется лишь небольшой запас прочности на случай воздействия посторонних факторов, которые могут увеличить реактивность, в результате чего активная зона станет критической, а затем и надкритической.
Эти факторы не являются обычными в естественных условиях; они возникают при таких обстоятельствах, как сжатие сердечника, добавление большего количества ядерного материала или установка внешнего отражателя, который будет отражать выходящие нейтроны обратно в заряд.
21 августа 1945 года молодой учёный Гарри Даглян в одиночку проводил эксперимент по изучению отражения нейтронов.
Ядро было помещено внутрь блочной конструкции из карбида вольфрама, отражателя нейтронов. Добавление каждого нового блока весом 4,4 кг (общая масса блоков должна была составить 236 кг) приближало сборку к критическому состоянию.
При попытке установки очередного блока Даглян уронил его прямо на плутоний, что перевело сборку в надкритическое состояние. В мгновение все помещение озарилось ярко голубоватым светом, из-за ионизации воздуха.
Доглян в панике попытался поднять блок, но он снова выскользнул и упал туда же. Тогда он попытался перевернуть стол, что бы разрушить конструкцию. Но она была слишком тяжелой. Тогда он стал откидывать ее, откидывая блоки, пока радиометр не успокоился.
На это все ушло меньше минуты, но этого времени хватило, что бы получить облучения в дозу 510 рентген. Примерно через час появилась тошнота, а затем и рвота, позже в больнице тело покрылось волдырями, а кожа с правой кисти слезла до плоти. Доглян впал в кому и его состояние ухудшалось. Через 25 дней после инцидента он скончался не приходя в сознание. Он стал первой жертвой в эксперименте с критической массой.
Во время инцидента также пострадал второй человек, охранник Роберт Дж. Хеммерли, не участвовавший в эксперименте, находившийся в нескольких метрах, получил дозу в 20 рентген, прожил ещё 33 года и умер от лейкемии в возрасте 63 лет.
Заряд бомбы, который должен был уничтожить целый город и десятки тысяч людей, словно требовал своих жертв
21 мая 1946 года был произведен второй эксперимент, предназначенный определить — в каком положении от заряда нейтрон переведет его из стабильного состояния в критическое.
Этот опыт проводился 35 летним физиком Луисом Слотином, с тем же самым зарядом. Он передавал свой опыт, показывая технику работ 34 летнему стажеру физику Эдвину Гроссу.
Так же в помещении находились 6 ассистентов. Эксперимент был схож с экспериментом Догляна. Но в этот раз вместо карбидов-вольфрамовых блоков использовались две полусферы диаметром 228 мм из бериллия, который также является отличным отражателем нейтронов.
Слотин то приближал, то отдалял верхнюю полусферу бериллия, не позволяя ей сесть полностью.
Физик то приподнимал, то приопускал край полусферы, позволяя нейтронам выйти. Слотин уже с десяток раз выполнял эту работу и чувствовал излишнюю уверенность, выполняя эту работу отверткой, что запрещалось инструкцией.
Когда-то Энрико Ферми предупредил Слотина и других ученых, что они не проживут и года, если не прекратят свои эксперименты. И это оказалось пророчеством.
В день инцидента отвертка все таки отскочила, позволив бериллию сесть полностью, что привело сборку в критическое состояние, вызвав цепную реакцию деления, и в это же мгновение помещение озарилось голубым сиянием.
Моментально он скинул полусферу на пол, остановил реакцию и спас всех присутствующих, кроме себя. С момента начала цепной реакции прошло чуть больше секунды, но этого было достаточно, что бы получить несколько смертельных доз.
Слотин получил около 2500 рентген, в пять раз больше чем Доглян. После выхода из лаборатории у него начались проявятся симптомы острой лучевой болезни.
Вскоре он умер не приходя в сознание, через 9 дней после инцидента.
Примерно через месяц после второго инцидента заряд Демон был использован в атомной бомбе Джилда во время взрыва Эльба на атолле Бикини.
Несколько сотен свиней, коз, морских свинок и тысячи крыс в качестве подопытных животных были размещены в зонах поражения на кораблях мишенях.
В 9 утра 1 июля 1946 года на высоте 150 метров, "Demon Core" был взорван и прекратил свое существование.