Как атомную бомбу вручную запускали

У нас уже была тема про то, как Отвертка стала предохранителем от ядерного взрыва, но я предлагаю прочитать про это происшествие немного подробнее.

Эксперимент о котором идет речь, начался 21-го мая 1946 года, в секретной лаборатории в трех милях от Лос-Аламоса, в штате Нью-Мексико – там же, где впервые была создана атомная бомба. Луис Злотин, канадский физик, показывал своим коллегам, как можно довести ядро атомной бомбы до подкритического состояния.

Вот примерно так это происходило ...

Фото 2.

Само ядро «излучало тепло» (радиоактивное) и представляло из себя обычную металлическую полусферу с плутониевой шишкой в центре. Его собирались использовать в качестве материала для создания еще одной атомной бомбы, но после бомбардировки Нагасаки такая необходимость отпала – война была окончена.

В те времена Злотин был самым что ни на есть выдающимся экспертом по обращению с плутонием. Годом ранее он работал над созданием атомной бомбы, и один из фотографов даже запечатлел его в процессе – в расстегнутой рубашке и сварочных очках он стоял рядом с бомбой, у которой все внутренности были буквально вывернуты наружу. Тогда изготовление атомных бомб было по большей части связано с таким «кустарным производством», почти все делалось вручную.

Эксперимент сам по себе был простым, и заключался в следующем: Злотин брал полусферу из бериллия, представлявшую из себя отражатель нейтронов, и медленно опускал ее на ядро, останавливаясь ровно в тот момент, когда полусфера уже почти соприкасалась с плутонием.

Фото 3.

Бериллиевая сфера отражала нейтроны, излучаемые плутонием, запуская тем самым короткую цепную ядерную реакцию. Злотин держал отражатель в левой руке. В правой руке он держал отвертку, которую необходимо было просунуть между двух полусфер. Пока Злотин опускал бериллиевую полусферу, его коллега Ремер Шрайбер ненадолго отвлекся от эксперимента, полагая, что эксперимент на данной стадии ничем не примечателен. В этот самый момент Ремер услышал громкий звук за своей спиной – отвертка Злотина соскользнула с отражателя, и полусфера целиком свалилась на ядро. Когда Шрайбер повернулся, он увидел вспышку синего света и почувствовал волну тепла на своем лице. Неделей позже он написал отчет о происшествии:

«Несмотря на то, что комната была хорошо освещена, вспышка синего света была хорошо различима… Длительность вспышки составляла всего несколько десятых секунды. Злотин отреагировал очень быстро и сбросил отражатель с ядра. Время было в районе трех часов дня»

Солдат, стороживший драгоценный плутоний, тоже находился в комнате в момент эксперимента, но не имел ни малейшего понятия о его сути. Тем не менее, когда ядро начало светиться и ученые стали громко кричать, он резко выбежал из лаборатории и взобрался на ближайший холм. В ходе последующий вычислений выяснилось, что реакция распада составляла примерно три септильона – в миллион раз меньше, чем в случае с первой атомной бомбой, однако и этого было достаточно, чтобы выпустить большое количество радиации. Эта радиация возбудила находящиеся в воздухе электроны, которые по мере затухания возбуждения испускали высокоэнергетические фотоны, что и стало причиной синего света.

Вызвали скорую, и почти вся лаборатория была эвакуирована. Ученые, ждавшие помощи, пытались сообразить, сколько радиации они успели подхватить. Злотин сделал набросок, изобразив положение каждого человека в лаборатории в момент того, как произошел выброс. Затем он измерил уровень радиации на предметах, находившихся рядом с ядром – на щетке, бутылке Кока-Колы, молотке и измерительной ленте.

Однако и это оказалось непростой задачей – сам прибор был довольно «грязным», так как он, как и все остальные предметы в комнате, тоже подвергся облучению. Злотин поручил одному из своих коллег измерить радиоактивный фон с помощью пленочного дозиметра – для этого требовалось практически вплотную приблизиться ко все еще горячему ядру.

Фото 4.

Дозиметры также не дали какой-либо полезной информации, а сама попытка ими воспользоваться в отчете была рассмотрена, как доказательство того, что люди, будучи подвержены такому уровню облучения, «не в состоянии принимать рациональные решения».

Наблюдавших за экспериментом людей направили в госпиталь Лос Аламос. Злотина стошнило один раз до осмотра и еще несколько раз во время оного, и еще несколько раз в два следующих часа, но на следующее утро рвотные позывы прекратились. Его состояние в целом было удовлетворительным. Однако его левая рука, которая по началу просто онемела и слегка покалывала, становилась все более и более болезненной.

В момент эксперимента левая рука Злотина находилась ближе всего к ядру, и ученые впоследствии определили, что на эту руку пришлось более чем 50 000 бэр рентгеновского излучения малой энергии. Общая доза, которую получил Злотин, составляла 21 сотню бэр нейтронного, гамма и рентгеновского излучения (пять сотян бэр считается летальной для человека дозой).

Рука в конечном счете приобрела восковатый синюшный вид и покрылась волдырями. Врачи, наблюдавшие за Злотиным, держали его руку в ведре со льдом, чтобы снять боль и воспаление. Его правая рука, державшая отвертку, имела те же симптомы, но пострадала меньше.

Злотин позвонил своим родителям в Виннипег, и армия оплатила их перелет в Нью Мехико. Они приехали четырьмя днями после несчастного случая. На пятый день количество белых кровяных телец Злотина значительно снизилось. Его температура и пульс постоянно колебались.

«На пятый день состояние пациента стало стремительно ухудшаться,» — сказано в медицинском отчете. Злотина мучила тошнота и боль в животе, он также начал сильно терять в весе. Он пострадал от внутренних радиационных ожогов – один из медиков называл эту ситуацию «трехмерным солнечным ожогом». На седьмой день Злотин испытывал приступы «спутанного сознания». Его губы приобрели синюшный цвет и его поместили в кислородную палатку.

Фото 5.

В конце концов, Злотин впал в кому. Он умер на девятый день после случившегося, в возрасте 35-и лет. Причину смерти записали как «острый радиоактивный синдром». Его тело перевезли в Виннипег, где и похоронили – в закрытом армейском гробу.

Злотин был всего одним из двух людей, умерших от радиации в лаборатории Лос Аламоса, пока та находилась под контролем армии. С 1943 по 1946 там насчитывалось две дюжины других смертей – автомобильные аварии, неаккуратное обращение с оружием, суицид, один утопленник и еще одно падение с лошади.

Четверо человек погибло от отравления мускатным вином, перемешанным с антифризом. Лишь один Злотин и его коллега Гарри Даглян стали жертвой опасных условий, связанных с работой над проектом «Манхеттен». За девять месяцев до несчастного случая со Злотиным, Даглян работал с тем же самым плутониевым ядром, и выполнял немного иной эксперимент, в котором вместо бериллиевой полусферы использовались вольфрам-карбидные блоки.

Он уронил один из блоков на плутоний, и ядро ненадолго перешло в критическое состояние. Даглян погиб от лучевой болезни через месяц после инцидента.

После неудачной демонстрации Злотина, Лос Аламос прекратил работу с подкритичными массами плутония. Подобные эксперименты всегда считались опасными – сам Энрико Ферми предупреждал Злотина, что тот «умрет в течение одного года», если продолжит свою работу. Однако Вторая Мировая требовала срочности, пусть и в ущерб безопасности.

Подкритические массы, собранные вручную, можно было легко и быстро модифицировать и использовать в военных целях. Но к тому времени, когда умер Злотин, такая спешка была ни к чему. Времена Холодной Войны были хоть и беспокойными, но все же не требовали подобных жертв.

Фото 6.

В заметке, написанной после несчастного случая, предлагалось, что следующие эксперименты должны проходить с использованием дистанционного управления, а «к закону обратной пропорциональности квадрату расстояния необходимо подходить шире» — к тому, что незначительное увеличение расстояния значительно уменьшает силу излучения.

Подкритичная масса плутония, погубившая Дагляна и Злотина, сначала именовалась как «Руфус», но после этих двух инцидентов ей было дано название «Заряд-демон». В то время как бомбы, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки, и погубившие десятки тысяч людей, не получили такого внимания и так и остались безымянными.

В этом, возможно, и заключается разница между намеренным и ненамеренным вредом, между ядром атомной бомбы – оружием массового поражения, и ядром, зарезервированным для поля экспериментов.

До инцидента руководство Лос Аламоса планировало отослать ядро на атолл Бикини в Маршалловых островах, и взорвать его более чем перед тысячей наблюдателей (на безопасном расстоянии), в качестве части операции «Перекрестки» — первой послевоенной серии тестов атомной бомбы. (Злотин также хотел отправиться туда и пронаблюдать взрыв; он планировал преподавать в Университете Чикаго, когда цикл тестов подойдет к концу.)

После инцидента, однако, ядро было все еще слишком горячим и радиоактивным для использования. Его собирались взорвать в третьем тесте «Перекрестков», но тест отменили. В итоге ядру все же пришел конец, но в куда более прозаичной форме – летом 1946 года оно было расплавлено и отлито в новую бомбу.

источник

Еще немного из истории ядерного оружия: вот например на что способен Подземный ядерный взрыв, а вот Американский ядерный миномет. Есть такая спорная история про то, как США по ошибке едва не нанесли ядерный удар по СССР ну и прикольная история про Ядерные мины с цыплятами