Στην ιστορία της ατομικής έρευνας υπάρχουν λίγες ιστορίες τόσο συναρπαστικές ή προειδοποιητικές όσο αυτή Demon Core, μια σφαίρα πλουτωνίου σχεδιασμένη για ένα από τα πιο καταστροφικά όπλα στην ιστορία. Αυτή η ιστορία όχι μόνο καταγράφει το υψηλότερο σημείο της πυρηνικής φιλοδοξίας, αλλά είναι επίσης μια ζοφερή υπενθύμιση του ανθρώπινου κόστους που σχετίζεται με αυτή τη δύναμη.
Στο επίκεντρο αυτής της ιστορίας βρίσκονται δύο επιστήμονες, ο Χάρι Ντάγκλιαν και ο Λούις Σλότιν, των οποίων οι τραγικές μοίρες συνδέονται με τις θανατηφόρες ιδιότητες του πυρήνα. Η ιστορία της απεικονίζει τη λεπτή γραμμή μεταξύ της πρωτοποριακής επιστήμης και του σοβαρού κινδύνου.
Οι εμπειρίες αυτών των δύο επιστημόνων με το Demon Core άλλαξαν το μέλλον των πυρηνικών δοκιμών και των πρωτοκόλλων ασφάλειας και σημάδεψαν μια κομβική στιγμή στην ιστορία της πυρηνικής φυσικής και της ασφάλειας στο χώρο εργασίας.
Τι είναι ο πυρήνας του δαίμονα;
Ο πυρήνας του δαίμονα ήταν ένας πυρήνας πλουτωνίου που αρχικά προοριζόταν να αποτελέσει το επίκεντρο της τρίτης ατομικής βόμβας που αναπτύχθηκε από τις Ηνωμένες Πολιτείες κατά τη διάρκεια του Β ‘Παγκοσμίου Πολέμου. Καθώς ο πόλεμος πλησίαζε στο αποκορύφωμά του, οι Ηνωμένες Πολιτείες έριξαν δύο ατομικές βόμβες στην Ιαπωνία – μία στη Χιροσίμα και μία στο Ναγκασάκι – σε μια προσπάθεια να τερματίσουν γρήγορα τη σύγκρουση.
Στη σκιά αυτών των μνημειωδών γεγονότων, γίνονταν προετοιμασίες για μια πιθανή τρίτη επίθεση. Ο πυρήνας του πλουτωνίου, αργότερα γνωστός ως «Πυρήνας του Δαίμονα», θα τροφοδοτούσε αυτό το τρίτο πυρηνικό όπλο.
Η πρόθεση πίσω από τη δημιουργία του ήταν σαφής: εάν η Ιαπωνία δεν παραδοθεί μετά την καταστροφή της Χιροσίμα και του Ναγκασάκι, οι Ηνωμένες Πολιτείες ήταν έτοιμες να ρίξουν μια τρίτη ατομική βόμβα για να αναγκάσουν την υποταγή.
Ωστόσο, η ιστορία πήρε διαφορετική τροπή. Η παράδοση της Ιαπωνίας μετά τους δύο ατομικούς βομβαρδισμούς απέτρεψε τη συναρμολόγηση και την ανάπτυξη ενός τρίτου καταστροφικού γεγονότος. Κατά συνέπεια, ο πυρήνας του δαίμονα δεν χρησιμοποιήθηκε ποτέ όπως προβλεπόταν και παρέμεινε στο Εθνικό Εργαστήριο του Λος Άλαμος, όπου από πολεμικό όπλο έγινε αντικείμενο επιστημονικής μελέτης.
Παρά την αδρανή του κατάσταση, ο πυρήνας διατηρούσε επικίνδυνο δυναμικό λόγω της κρίσιμης μάζας του – μια ακριβή ποσότητα πλουτωνίου ικανή να διατηρήσει μια αλυσιδωτή αντίδραση πυρηνικής σχάσης.
Αυτή η διαρκής ικανότητα απελευθέρωσης πρωτοφανούς ενέργειας έκανε το Demon Core αντικείμενο τόσο γοητείας όσο και τρόμου, θέτοντας τη βάση για μια σειρά γεγονότων που υπογράμμισαν την επικίνδυνη ισορροπία μεταξύ της επιστημονικής φιλοδοξίας και της ιερότητας της ανθρώπινης ζωής.
Ποιος ήταν ο Χάρι Νταγκλιάν;
Ο Χάρι Ντάγκλιαν ήταν ένας Αμερικανός φυσικός που ήταν στην πρώτη γραμμή της αμερικανικής ατομικής έρευνας ως μέρος του Έργου Μανχάταν. Έβλεπε εν αγνοία του τους κινδύνους του χειρισμού ραδιενεργού υλικού.
Το καλοκαίρι του 1945, ο Daghlian συμμετείχε σε ένα κρίσιμο πείραμα στο εργαστήριο του Los Alamos που θα δοκίμαζε τα όρια της πυρηνικής σχάσης. Το καθήκον του ήταν να κατασκευάσει έναν ανακλαστήρα νετρονίων γύρω από τον πυρήνα του δαίμονα για να μετρήσει την προσέγγισή του στην κρισιμότητα (το σημείο στο οποίο μια πυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση γίνεται αυτοσυντηρούμενη).
Η μεθοδική προσέγγιση του Daghlian τον οδήγησε να τακτοποιήσει προσεκτικά στρώματα τούβλων καρβιδίου του βολφραμίου γύρω από τον πυρήνα του πλουτωνίου. Είχε κατασκευάσει πέντε στρώματα τούβλων και ήταν έτοιμος να τοποθετήσει το τελευταίο τούβλο στη μέση όταν ο εξοπλισμός παρακολούθησης του έδειξε ότι ο πυρήνας μπορεί να γίνει υπερκρίσιμος.
Η συγκέντρωση κόντεψε να φτάσει στην κρίσιμη μάζα.
Σε απάντηση στην προειδοποίηση, ο Daghlian προσπάθησε να βγάλει την πέτρα για να σταματήσει το πείραμα και να αποτρέψει τον πυρήνα από το να γίνει κρίσιμο. Ωστόσο, το χέρι του γλίστρησε και έριξε κατά λάθος το τούβλο στον πυρήνα. Το ατύχημα προκάλεσε μια άμεση κριτική απάντηση, που αποδεικνύεται από μια λάμψη μπλε φωτός και μια έκρηξη θερμότητας.
Πώς πέθανε ο Daghlian;
Εκείνη τη στιγμή, το πλουτώνιο πλημμύρισε το Daghlian με μια θανατηφόρα δόση ακτινοβολίας, σηματοδοτώντας την αρχή μιας αγωνιώδους μάχης ενάντια στην ασθένεια της ακτινοβολίας. Παρά τις καλύτερες προσπάθειες των ιατρών, η κατάσταση του Daghlian επιδεινώθηκε γρήγορα και τελικά πέθανε από ασθένεια ακτινοβολίας 25 ημέρες αργότερα.
Ο τραγικός θάνατός του ανέδειξε τους μεγάλους κινδύνους της ατομικής εποχής και ήταν μια ζοφερή υπενθύμιση της ισχύος των ραδιενεργών υλικών που είχε εκλύσει η ανθρωπότητα.
Τι σημαίνει «κρίσιμο»;
Ο όρος «κρίσιμο» αναφέρεται σε μια κατάσταση κατά την οποία μια πυρηνική αλυσιδωτή αντίδραση γίνεται αυτοσυντηρούμενη. Αυτή η κρισιμότητα επιτυγχάνεται όταν η μάζα του σχάσιμου υλικού, όπως το πλουτώνιο ή το ουράνιο, φτάσει σε ένα σημείο όπου κάθε γεγονός πυρηνικής σχάσης απελευθερώνει επαρκή αριθμό νετρονίων για να συντηρήσει μια συνεχιζόμενη σειρά αντιδράσεων.
Η επίτευξη μιας κρίσιμης μάζας δεν σημαίνει απαραίτητα ότι επίκειται πυρηνική έκρηξη. Αντίθετα, υποδηλώνει ότι το υλικό έχει φτάσει σε μια λεπτή ισορροπία μεταξύ της παραγωγής και της απορρόφησης νετρονίων. Κάτω από ελεγχόμενες συνθήκες, όπως σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα, η διατήρηση μιας κρίσιμης κατάστασης επιτρέπει τη σταθερή απελευθέρωση ενέργειας χρήσιμης για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Αντίθετα, στο πλαίσιο των πυρηνικών όπλων, υπάρχει μια συνειδητή προσπάθεια υπέρβασης της κρισιμότητας – αυτό που αναφέρεται ως «υπερκρίσιμο» – προκειμένου να πυροδοτηθεί μια ταχεία, ανεξέλεγκτη αλυσιδωτή αντίδραση που καταλήγει σε μια καταστροφική πυρηνική έκρηξη.
Παίξτε με τον δράκο που κοιμάται
Παρά την τραγική απώλεια του Χάρι Νταγκλιάν, οι επιστήμονες στο Λος Άλαμος συνέχισαν τα πειράματά τους στον πυρήνα. Ο Louis Slotin, ένας Καναδός φυσικός γνωστός για την ικανότητα και την αυτοπεποίθησή του στην εργασία με ραδιενεργά υλικά, ήταν ο επόμενος που αμφισβήτησε τα όρια της πυρηνικής φυσικής.
Ο Σλότιν ήταν γνωστός για την επίδειξη ενός πειράματος κρισιμότητας που περιελάμβανε την ώθηση ενός πυρήνα πλουτωνίου στην άκρη της κρισιμότητας – ουσιαστικά προσπαθώντας να πλησιάσει ακόμη περισσότερο την άκρη της πυροδότησης μιας ανεξέλεγκτης πυρηνικής αλυσιδωτής αντίδρασης.
Το πείραμα χρησιμοποίησε δύο μεταλλικά ημισφαίρια επικαλυμμένα με βηρύλλιο που θα μπορούσαν να έρθουν κοντά στον πυρήνα του δαίμονα για να αντανακλούν τα νετρόνια πίσω σε αυτόν, οδηγώντας τον έτσι προς την κρισιμότητα.
Η κρίσιμη στιγμή της διαδικασίας ήρθε όταν ο Slotin χρησιμοποίησε μόνο ένα κατσαβίδι για να σφηνώσει τον εαυτό του ανάμεσα στις δύο σφαίρες για να δημιουργήσει αρκετό χώρο ώστε να μην μπορούν να κλείσουν τελείως γύρω από τον πυρήνα του πλουτωνίου: μια επικίνδυνη επέμβαση γνωστή ως “The Tail of the Sleeping Dragon. «Το «γαργαλητό» είναι γνωστό. “
Στις 21 Μαΐου 1946, ο Σλότιν έδειξε αυτό το επισφαλές πείραμα μαζί με άλλους επιστήμονες στο δωμάτιο στον Άλβιν Γκρέιβς, τον επιδιωκόμενο διάδοχό του. Όταν ο Slotin επιχείρησε το πείραμα, μια λαβή έκλεισε τις μεταλλικές μπάλες, φέρνοντας αμέσως τον πυρήνα στο κρίσιμο σημείο του.
Το δωμάτιο τυλίχτηκε από μια άλλη λάμψη μπλε φωτός και μια έκρηξη θερμότητας, που υποδηλώνει έκρηξη ακτινοβολίας νετρονίων.
Αν και ο Σλότιν αντέδρασε γρήγορα για να αφαιρέσει τη σφαίρα και να σταματήσει την αντίδραση, η ζημιά έγινε. Οι άλλοι στο δωμάτιο επέζησαν με διάφορα επίπεδα έκθεσης σε ακτινοβολία, αλλά ο Σλότιν δεν ήταν τόσο τυχερός. Υπέστη μαζική δηλητηρίαση από ακτινοβολία και πέθανε 9 ημέρες αργότερα, και έγινε το δεύτερο θύμα του Demon Core.
Πόσοι άνθρωποι πέθαναν από τον πυρήνα του δαίμονα;
Το Demon Core, προϊόν των εντατικών και πρωτοποριακών προσπαθειών του Manhattan Project για την αξιοποίηση της ατομικής ενέργειας, στοίχισε τη ζωή δύο φυσικών. Τα άτυχα θύματα, ο Χάρι Ντάγκλιαν και ο Λούις Σλότιν, υπέστησαν θανατηφόρα ατυχήματα που οδήγησαν στο θάνατό τους λόγω του οξέος συνδρόμου ακτινοβολίας, γνωστό και ως ασθένεια ακτινοβολίας.
Οι θάνατοι των Daghlian και Slotin ήταν μια έντονη υπενθύμιση των εγγενών κινδύνων που συνδέονται με το χειρισμό ραδιενεργού υλικού και ώθησαν την ανάπτυξη αυστηρότερων μέτρων ασφαλείας.
Ως απάντηση σε αυτά τα περιστατικά, εφαρμόστηκαν βελτιωμένα πρωτόκολλα ασφαλείας, συμπεριλαμβανομένων των τεχνικών απομακρυσμένης αποστολής και της εφαρμογής αυστηρών πολιτικών ασφάλειας κρίσιμων κινδύνων, για την πρόληψη παρόμοιων θανάτων.
Έτσι, ενώ το Demon Core οδήγησε άμεσα σε δύο θανάτους, η κληρονομιά του οδήγησε σε σημαντικές προόδους στον τομέα της πυρηνικής ασφάλειας, σώζοντας τελικά αμέτρητες ζωές στα χρόνια της πυρηνικής έρευνας και της παραγωγής ενέργειας που ακολούθησαν.
Υπάρχει ακόμα ο πυρήνας του δαίμονα;
Η μοίρα του Demon Core, μετά τη σύντομη αλλά εντυπωσιακή ιστορία του, έμελλε να λιώσει και να ανακυκλωθεί σε νέους πυρήνες για δοκιμαστικούς σκοπούς.
Μετά το δεύτερο ατύχημα και τον θάνατο του Louis Slotin, το εργαστήριο άλλαξε την προσέγγισή του στην πυρηνική ασφάλεια. Έχοντας επίγνωση των τρομερών συνεπειών των πρακτικών πειραμάτων κρισιμότητας, το Los Alamos δεν επέτρεψε ποτέ ξανά στους επιστήμονές του να εμπλακούν σε τόσο επικίνδυνη άμεση επαφή.
Ως μέρος αυτών των μεταρρυθμίσεων, τα πειράματα κρισιμότητας στο Los Alamos διεξήχθησαν εξ αποστάσεως, με επιστήμονες περίπου ένα τέταρτο του μιλίου από ραδιενεργό υλικό για να διασφαλιστεί η ασφάλειά τους.
Αυτή η αλλαγή όχι μόνο αντικατόπτριζε έναν νέο σεβασμό για τη δύναμη και τον κίνδυνο του πυρηνικού υλικού, αλλά επίσης δημιούργησε προηγούμενο για την πυρηνική έρευνα παγκοσμίως. Εφόσον οι Ηνωμένες Πολιτείες δεν έριξαν περαιτέρω πυρηνικά όπλα μετά τους βομβαρδισμούς της Χιροσίμα και του Ναγκασάκι, οι νέοι πυρήνες εξακολουθούν να εμφανίζονται από τον πυρήνα του δαίμονα, αχρησιμοποίητο.
Δημιουργήσαμε αυτό το άρθρο σε συνδυασμό με την τεχνολογία AI και, στη συνέχεια, βεβαιωθήκαμε ότι ελέγχθηκε και επεξεργάστηκε από έναν επεξεργαστή HowStuffWorks.
Πρωτότυπο άρθρο: The Demon Core: A Tale of Atomic Ambition and Tragic Fate
Πνευματικά δικαιώματα © 2024 HowStuffWorks, ένα τμήμα της InfoSpace Holdings, LLC, μια εταιρεία System1