Ponovna reakcija na incident iz leta 1946. Pluton je skrit pod poloblo reflektorja, ki ga drži izvijač.
Vsi pri pouku fizike smo videli sliko, na kateri je bilo narisano, kako en kos urana pripeljemo v drugega, zaradi česar se nabira kritična masa in začne verižna reakcija. Ameriški jedrski znanstveniki so to še olajšali - preprosto so potisnili izvijač med dve polobli urana! Seveda tako neresno držo do jedrskih snovi ne bi moglo priti do tragičnih posledic.
Po koncu druge svetovne vojne so ZDA nadaljevale jedrske raziskave v vojaških laboratorijih Los Alamosa. Eden vodilnih sodelavcev Los Alamosa je bil doktor Louis Slotin. Ukvarjal se je s poskusi s kritično maso - pripeljal je eno poloblo urana na drugo in zaznal začetek verižne reakcije.
Louis ni zaupal avtomatizaciji - zato je samo postavil eno poloblo urana na drugo in med njimi potisnil izvijač. Zaradi tega poloble niso mogle v celoti stopiti v stik, kar pa ni omogočilo, da bi se razvila verižna reakcija.
Toda kaj se je zgodilo …
Namesto tega, najprej poglejmo, kako se je vse začelo …
Leta 42 so se znanstveniki, zbrani s skoraj vsega sveta v državah, približali razkrivanju skrivnosti strukture snovi. Preostalo je le, da teorijo potrdimo s prakso. Izpolnite sanje alkimistov, da nekatere elemente preoblikujete v druge.
Promocijski video:
Na slikah je prikazan prvi izmed "umetnih" jedrskih reaktorjev. "Woodpile" je bil sestavljen iz grafitnih blokov, ki so bili lepo zloženi, v vsaki drugi plasti pa so bili bloki votli, v notranjost pa je bilo nameščeno jedrsko gorivo - stisnjeni uranovi oksidi in kovinski ingoti.
Grafit in 60 ton urana.
Ker je bil tak reaktor uporabljen za testiranje možnosti nadzorovane reakcije, je obstajala nekakšna "kontrola" - več vrst palic iz kadmija in borovega jekla. Skupaj je bilo treh vrst palic. Prva vrsta je bila krmiljena z daljinskega upravljalnika, to so bile krmilne palice. Druga vrsta so zasilne palice. Namesto tega je bila edina palica, ki je bila na vrvi obešena nad reaktorjem. Če se je pojavila nujna situacija, je bilo načrtovano prerezati vrv in palica, ki je padla v reaktor, je reakcijo zataknila. No, in bila je tudi palica, ki so jo ročno odstranili, da bi ustvarili pogoje za nadzorovano jedrsko reakcijo (to je, da se reaktor sam pripelje v kritično stanje).
Vse to je neprimerljivo s sodobnimi reaktorji - ni bil zagotovljen niti sistem za hlajenje (tj. Bil je, načrtovali smo, da bi reaktor zalivali z navadno vodo v primeru močnega segrevanja) niti sistem za zaščito človeka pred radioaktivnim sevanjem. Reaktor je deloval več deset minut (28, če natančno), znanstveniki pa so v tem času dobili resnične dokaze o možnosti jedrske reakcije (kontrolirano) - poskus je bil popolnoma uspešen.
V tem času smo bili prepričani, da je mogoče nadzirati faktor množenja nevtronov! In hvala bogu. Sicer bi v kraju Chicago, za poskus pa ni bilo mesta bolj zanimivega kot pod tribunami univerzitetnega stadiona, obstajala nekakšna Hiroshima. Očitno profesorjem so bili vsi ti bloki zloženi z roko, niso hoteli daleč stran od alma mater.
1946 leto. Kurchatovski reaktor.
Majhnost je večja in bolj premišljena, jasno pa je tudi, da je zložen z rokami. In na splošno se eksperimentalisti v teh letih še niso okužili s slabo navado delati kot manipulatorji.
Simulacija incidenta 1945. Putonijeva kroglica je obdana z reflektorskimi bloki - volframov karbid.
Drug jedrski znanstvenik iz Los Alamosa, dr. Richard Fineman, je pozneje zapisal: "Ti testi so bili, kot da bi ščepali rep spečega zmaja." In sploh ni pretiraval - en zaposleni laboratorij je za svoje malomarnosti že plačal z zdravjem.
21. avgusta 1945 je mladi znanstvenik Harry Daglyan sam izvedel eksperiment, da bi preučil odboj nevtronov. Jedro je bilo nameščeno znotraj strukture blokov iz volframovega karbida, nevtronskega reflektorja. Dodajanje vsakega novega bloka, ki je tehtal 4,4 kg (skupna masa blokov naj bi znašala 236 kg), je sklop približal kritičnemu stanju. Medtem ko je poskušal namestiti naslednji blok, ga je Daglyan spustil neposredno na plutonij, ki je sklop prenesel v nadkritično stanje. Takoj, ko je palica padla na plutonij, se je zdelo, da je Harry v središču jedrskega reaktorja. Eksplozije ni bilo, vendar je znanstvenik prejel neverjeten odmerek sevanja.
Kljub temu, da je bil blok takoj odstranjen, je Daglyan prejel smrtonosni odmerek sevanja (približno 5-8 Sv) in umrl zaradi sevalne bolezni 25 dni kasneje. Med incidentom se je poškodovala tudi druga oseba, varnostnik Robert J. Hemmerli, ki ni bil vključen v eksperiment in je prejel odmerek približno 0,2 Sv. Hemmerli je umrl leta 1978 (32 let po incidentu) zaradi levkemije v starosti 62 let.
Med incidentom se je zgodilo približno 1016 cepitev, pokrov niklja na kroglici plutonija se ni zrušil
Kot se je izkazalo, ni bil zadnji.
21. maja 1946 je Louis Slotin kot običajno začel svoje poskuse. Z običajnim gibanjem je potisnil izvijač med hemisfere plutonija (iste tiste, ki so ubili Harryja Dagliana). V tajnem laboratoriju Omega je bilo prisotnih še sedem zaposlenih, med njimi tudi stažist, ki naj bi prišel v Slotin. Ko je Louis opravil preskus kritične mase, je izvijač zdrsnil iz njegovih rok, poloble plutonija pa so se zaprle.
Takoj je vseh osem znanstvenikov zajel val vročine in nad plutonijem se je pojavil modri sijaj. Izkazalo se je, da je soba prežeta z gama žarki in nevtronskimi tokovi - Geigerjevi števci so kliknili kot nore.
Po zaslugi Louisa se ni razburil in hitro je s polno roko potisnil hemisfero na tla! Jedrska eksplozija se ni zgodila, vendar je bilo za to Louisu malo udobja. V roki je že čutil pekoč občutek in kisel okus v ustih - začenjalo ga je sevalno bolezen.
Louisa so odpeljali v bolnišnico, vendar je vedel, da so bili njegovi dnevi oštevilčeni. Slotin je staršem v Winnipegu poslal telegram - oče in mama sta v Los Alamos prispela nekaj dni pred smrtjo.
Dve leti pozneje sta še dva znanstvenika, ki sta bila prisotna pri nesrečnem poskusu, umrla zaradi radiacijske bolezni.
Louis Slotin se je obnašal kot pravi junak in rešil vsaj nekaj ljudi. A če bi ameriški jedrski znanstveniki razmišljali s svojo glavo, ne bi spustili zgornje poloble na spodnjo, ampak spodnjo polovico dvignili na visečo zgornjo. Potem bi v primeru neprevidnega gibanja spodnja polobla preprosto padla na tla. To obliko so uporabili v poznejših poskusih.
Krogla plutonija je bila uporabljena pri jedrskem preskusu ABLE med operacijskim križanjem 1. julija 1946. Zahvaljujoč poskusom Daglyana in Zlotina je bila učinkovitost orožja, uporabljenega v testih, povečana v primerjavi z uporabljenim pri bombardiranju Japonske.