Як атомну бомбу вручну запускали

83

У нас вже була тема про те, як Викрутка стала запобіжником від ядерного вибуху, але я пропоную прочитати про цю подію трохи докладніше.
Експеримент про який йде мова, почався 21-го травня 1946 року, в секретній лабораторії в трьох милях від Лос-Аламоса, в штаті Нью-Мексико – там же, де вперше була створена атомна бомба. Луїс Злотін, канадський фізик, показував своїм колегам, як можна довести ядро атомної бомби до подкритического стану.
Ось приблизно так це відбувалося …

Саме ядро «випромінювало тепло» (радіоактивне) і представляло з себе звичайну металеву півсферу з плутонієвої шишкою в центрі. Його збиралися використовувати в якості матеріалу для створення ще однієї атомної бомби, але після бомбардування Нагасакі така потреба відпала – війна була закінчена.
В ті часи Злотін був самим що ні на є видатним експертом за зверненням з плутонієм. Роком раніше він працював над створенням атомної бомби, і один з фотографів навіть зобразив його у процесі, в розстебнутій сорочці і зварювальних окулярах він стояв поруч із бомбою, у якої всі нутрощі були буквально вивернуті назовні. Тоді виготовлення атомних бомб було здебільшого пов’язано з таким «кустарним виробництвом», майже все робилося вручну.
Експеримент сам по собі був простим, і полягав у наступному: Злотін брав півсферу з берилію, що представляла з себе відбивач нейтронів, і повільно опускав її на ядро, зупиняючись рівно в той момент, коли півсфера вже майже стикалася з плутонієм.

Берилієва сфера відображала нейтрони, випромінювані плутонієм, запускаючи тим самим коротку ланцюгову ядерну реакцію. Злотін тримав відбивач в лівій руці. У правій руці він тримав викрутку, яку необхідно було просунути між двох півсфер. Поки Злотін опускав бериллиевую півсферу, його колега Ремер Шрайбер ненадовго відволікся від експерименту, вважаючи, що експеримент на даній стадії нічим не примітний. В цей самий момент Ремер почув голосний звук за спиною – викрутка Злотина зісковзнула з відбивача, і півсфера цілком звалилася на ядро. Коли Шрайбер обернувся, він побачив спалах синього світла і відчув хвилю тепла на своєму обличчі. Тижнем пізніше він написав звіт про подію:
«Незважаючи на те, що кімната була добре освітлена, спалах синього світла була добре помітна… Тривалість спалаху становила всього кілька десятих секунди. Злотін відреагував дуже швидко і скинув відбивач з ядра. Час було в районі трьох годин дня»
Солдат, стерегли дорогоцінний плутоній, теж перебував у кімнаті в момент експерименту, але не мав ані найменшого уявлення про його суть. Тим не менш, коли ядро почало світитися і вчені стали голосно кричати, він різко вибіг з лабораторії і виліз на найближчий пагорб. В ході обчислень наступний з’ясувалося, що реакція розпаду становила приблизно три септильона – в мільйон разів менше, ніж у випадку з першою атомною бомбою, однак і цього було досить, щоб випустити велику кількість радіації. Ця радіація порушила знаходяться в повітрі електрони, які у міру загасання порушення випускали високоенергетичні фотони, що і стало причиною синього світла.
Викликали швидку, і майже вся лабораторія була евакуйована. Вчені, які чекали допомоги, намагалися зрозуміти, скільки радіації вони встигли підхопити. Злотін зробив начерк, зобразивши положення кожної людини в лабораторії в момент того, як стався викид. Потім він виміряв рівень радіації на предметах, які знаходились поруч з ядром – на щітці, пляшки Кока-Коли, молотки і вимірювальної стрічки.
Однак і це виявилося непростим завданням – сам прилад був досить «брудним», так як він, як і всі інші предмети в кімнаті, теж зазнав опромінення. Злотін доручив одному зі своїх колег виміряти радіоактивний фон з допомогою плівкового дозиметра – для цього було потрібно практично впритул наблизитися до все ще гарячого ядра.

Дозиметри також не дали якої-небудь корисної інформації, а сама спроба ними скористатися у звіті була розглянута, як доказ того, що люди, будучи схильні до такого рівня опромінення, «не в змозі приймати раціональні рішення».
Спостерігали за експериментом людей направили в госпіталь Лос Аламос. Злотина знудило один раз до огляду і ще кілька разів під час нього, і ще кілька разів у два наступних години, але на наступний ранок блювотні позиви припинилися. Його стан в цілому було задовільним. Однак його ліва рука, яка з початку просто оніміла і злегка покалывала, ставала все більш і більш болючою.
У момент експерименту ліва рука Злотина знаходилася найближче до ядра, і згодом вчені визначили, що на цю руку довелося більш ніж 50 000 бер рентгенівського випромінювання малої енергії. Загальна доза, яку отримав Злотін, становила 21 сотню бер нейтронного, гамма-і рентгенівського випромінювання (п’ять сотян бер вважається летальною для людини дозою).
Рука в кінцевому рахунку придбала восковатый синюшний вигляд і покрилася пухирями. Лікарі, які спостерігали за Злотиным, тримали його руку в відрі з льодом, щоб зняти біль і запалення. Його права рука, що тримала викрутку, мала ті ж симптоми, але постраждала менше.
Злотін подзвонив своїм батькам в Вінніпег, і армія сплатила їх переліт до Нью Мехіко. Вони приїхали чотирма днями після нещасного випадку. На п’ятий день кількість білих кров’яних тілець Злотина значно знизилося. Його температура і пульс постійно коливалися.
«На п’ятий день стан пацієнта стало стрімко погіршуватися», — сказано у медичному звіті. Злотина мучила нудота та біль у животі, він також почав сильно втрачати у вазі. Він постраждав від внутрішніх радіаційних опіків – один з медиків називав цю ситуацію «тривимірним сонячним опіком». На сьомий день Злотін відчував напади «сплутаного свідомості». Його губи придбали синюшний колір і його помістили в кисневу палатку.

Зрештою, Злотін впав у кому. Він помер на дев’ятий день після події, у віці 35 років. Причину смерті записали як «гострий радіоактивний синдром». Його тіло перевезли до Вінніпега, де і поховали – в закритому армійському труні.
Злотін був одним з двох людей, померлих від радіації в лабораторії Лос-Аламоса, поки та перебувала під контролем армії. З 1943 по 1946 там налічувалося дві дюжини інших смертей – автомобільні аварії, необережне поводження зі зброєю, суїцид, один потопельник і ще одне падіння з коня.
Четверо осіб загинуло від отруєння мускатним вином, змішаним з антифризом. Лише один Злотін і його колега Гаррі Даглян стали жертвою небезпечних умов, пов’язаних з роботою над проектом «Манхеттен». За дев’ять місяців до нещасного випадку зі Злотиным, Даглян працював з тим же самим плутонієвим ядром, і виконував трохи інший експеримент, в якому замість берилієвої півсфери використовувалися вольфрам-карбідні блоки.
Він упустив один з блоків на плутоній, і ядро ненадовго перейшла в критичний стан. Даглян загинув від променевої хвороби через місяць після інциденту.
Після невдалої демонстрації Злотина, Лос Аламос припинив роботу з подкритичными масами плутонію. Подібні експерименти завжди вважалися небезпечними – сам Енріко Фермі попереджав Злотина, що той «помре протягом одного року», якщо продовжить свою роботу. Однак Друга Світова вимагала терміновості, хай і в збиток безпеки.
Підкритичні маси, зібрані вручну, можна було легко і швидко змінювати та використовувати у військових цілях. Але до того часу, коли помер Злотін, такий поспіх була ні до чого. Часи Холодної Війни були хоч і неспокійними, але все ж не вимагали подібних жертв.

В замітці, написаної після нещасного випадку, пропонувалося, що такі експерименти повинні проходити з використанням дистанційного керування, а «до закону зворотної пропорційності квадрату відстані необхідно підходити ширше» — до того, що незначне збільшення відстані значно зменшує силу випромінювання.
Подкритичная маса плутонію, занапастила Дагляна і Злотина, спочатку іменувалася як «Руфус», але після цих двох інцидентів їй було дано назву «Заряд-демон». У той час як бомби, скинуті на Хіросіму і Нагасакі, і що погубити десятки тисяч людей, не отримали такої уваги і так і залишилися безіменними.
В цьому, можливо, і полягає різниця між навмисним і ненамеренным шкодою, між ядром атомної бомби – зброєю масового ураження і ядром, зарезервованих для поля експериментів.
До інциденту керівництво Лос Аламоса планувало відіслати ядро на атол Бікіні в Маршаллових островах, і підірвати його більш ніж перед тисячею спостерігачів (на безпечній відстані), в якості частини операції «Перехрестя» — першої післявоєнної серії тестів атомної бомби. (Злотін також хотів відправитися туди і поспостерігати вибух; він планував викладати в Університеті Чикаго, коли цикл тестів підійде до кінця.)
Після інциденту, однак, ядро було все ще занадто гарячим і радіоактивним для використання. Його збиралися підірвати у третьому тесті «Перехресть», але тест скасували. У підсумку ядру все ж прийшов кінець, але в куди більш прозаїчні формі – влітку 1946 року воно було розплавлене та відлито в нову бомбу.
Ще трохи з історії ядерної зброї: ось наприклад на що здатний Підземний ядерний вибух, а ось Американський ядерний міномет. Є така суперечлива історія про те, як США помилково ледь не завдали ядерний удар по СРСР ну і прикольна історія про Ядерні міни з курчатами