The "Demon Core"

2024 Pengarang: Sherilyn Boyd | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 09:39

Kisah sebenar kehidupan bola kecil plutonium, orang-orang yang dibunuh, dan penyelidik yang meletupkannya.

BOM ITU

Pada petang Selasa, 21 Ogos 1945, ahli fizik Amerika Harry Daghlian bekerja di makmal Kebangsaan Los Alamos ultra rahasia A.S. di New Mexico. Dia melakukan eksperimen yang sangat halus: Daghlian meletakkan kepingan logam berbentuk bata di sekeliling sepotong plutonium, bahan api yang sangat tidak stabil yang digunakan dalam kebanyakan bom nuklear. Dan dia membuatnya lebih tidak stabil dengan setiap bata yang diletakkan di sekelilingnya.

Daghlian (disebut "DAHL-ee-an") adalah sebahagian daripada Projek Manhattan kerajaan, yang sejak tahun 1942 telah bekerja untuk membangunkan bom atom pertama di dunia. Dan mereka berjaya: Hanya beberapa minggu sebelum eksperimen Daghlian, dua bom atom digugurkan di bandar-bandar Jepun di Hiroshima dan Nagasaki. Bom telah membunuh sekurang-kurangnya 100,000 orang dengan serta-merta, dan banyak puluhan ribu lagi pada hari-hari berikutnya. Kurang dari seminggu selepas pengeboman Jepun menyerah kepada Angkatan Bersekutu, menamatkan Perang Dunia II.

Bagi Daghlian dan rakan-rakan saintisnya, itu bermakna lebih banyak kerja yang perlu dilakukan.

BARU DAN DIPERBUKA

Amerika Syarikat adalah satu-satunya negara di dunia dengan senjata nuklear pada masa itu, tetapi kerajaan tahu bahawa tidak akan berlaku selama ini. Sekiranya Amerika akan terus hidup di dunia dengan musuh-musuh bersenjata nuklear, ia menjadi alasan, negara itu harus terus menghasilkan senjata itu, dan menjadikannya lebih berkesan. Inilah sebabnya mengapa Daghlian melakukan kerja tertentu yang dilakukannya malam itu di Los Alamos.

Salah satu isu utama para saintis ialah menentukan bagaimana memanfaatkan sepenuhnya bahan bakar nuklear bom. Luar biasa, kedua-dua bom yang digunakan dalam serangan ke atas Jepun menggunakan hanya pecahan kecil bahan api mereka untuk menghasilkan letupan mereka. Dan menggunakan bahan bakar bom secara efisien adalah mengenai neutron.

DANA NEUTRON

Jenis bahan api yang paling biasa digunakan dalam senjata nuklear adalah sejenis plutonium yang dikenali sebagai plutonium-239, atau Pu-239.

• Pu-239 secara semulajadi radioaktif, bermakna atomnya secara semulajadi memancarkan zarah dari nukleusnya. Sebahagian daripada zarah tersebut adalah neutron. (Ini dikenali sebagai radiasi neutron.) Neutrons sangat besar, kerana zarah-zarah atom bergerak begitu besar bahawa jika neutron yang dipancarkan dari satu atom berlaku untuk menyerang atom lain, ia sebenarnya boleh "memecahkan "nya, dan menyebabkan atom kedua untuk mengeluarkan beberapa neutron sendiri.
• Proses ini berlaku secara perlahan-lahan, kerana kebanyakan neutron memancar hanya melayang. Seluruh idea di sebalik senjata nuklear akan mengandungi neutron di dalam plutonium, dengan itu mempercepat proses pemisahan-dengan atom-atom yang menghancurkan neutron, menyebabkan lebih banyak neutron dipancarkan, menghancurkan atom-atom yang semakin banyak sehingga tidak dapat dikawal.
• Angka-angka yang terlibat dalam tindak balas rantai ini hampir terlalu besar untuk menduga: Dalam letupan bom nuklear, atom bahan bakar nuklear dipecah oleh neutron trilion dan triliunan kali … dalam ratusan billionths sesaat. Kerana setiap perpecahan setiap atom melepaskan tenaga, pemisahan gabungan trilions atom dalam jumlah yang sangat singkat masa melepaskan jumlah tenaga yang benar-benar fenomenal - oleh itu kuasa bom atom.

Dan kotak kecil yang Harry Daghlian sedang membina malam itu pada bulan Ogos 1945 adalah semua mengandungi neutron.

NILAI TERAS

Daghlian bekerja dengan bola sepak bersaiz kelabu, Pu-239. Pada dasarnya ia adalah teras, atau pit, bom nuklear-bahagian yang tidak meletup. Dia melakukan eksperimen dengan inti untuk menentukan sama ada saiz dan kepadatan yang sesuai untuk mengekalkan tindak balas rantaian-supaya ia boleh digunakan dalam bom sebenar.

Daghlian mula mengelilingi inti dengan batu bata karbida tungsten, logam yang sangat padat yang mencerminkan sinaran neutron. Semakin tertutup dalam logam teras menjadi, semakin banyak neutron dicerminkan kembali ke inti, dan bukan sekadar terbang. Ini bermakna bahawa kadar serangan neutron dan atom yang berpecah di inti meningkat apabila Daghlian menambahkan lebih banyak batu bata. (Kaunter geiger menunjukkan sama ada percubaan itu berfungsi, dengan mengklik lebih pantas dan lebih cepat.) Dua nota yang sangat penting:

• Daghlian mahu tindak balas rantaian meningkat kepada hanya di bawah keadaan kritikal, yang bermaksud tindak balas rantai terkawal.
• Dia tidak mahu reaksi itu berkembang ke keadaan superkritikal, yang bermaksud bahawa ia semakin tidak terkawal.

Menggunakan bata, dinding terbina Daghlian, kira-kira sepuluh inci di sisi dan sepuluh inci tinggi, sekitar plutonium. Dia kemudian mengambil bata dan perlahan-lahan meletakkannya-dia hanya memegangnya di tangannya-pembukaan di bahagian atas struktur, tepat di atas teras.Kaunter geiger mengklik liar. Cukup neutron kini dipantulkan semula ke teras bahawa ia menuju ke arah superkritikal.

Daghlian pergi menyeberang bata … dan menjatuhkannya.

UH-OH

VICTIM KEDUA

Percubaan Slotin serupa dengan Daghlian, tetapi bukannya menggunakan batu bata karbida tungsten, ia mempunyai dua belahan-seperti hemisfera yang diperbuat daripada berilium-logam lain yang bertindak sebagai reflektor neutron. (Dua hemisfera boleh disusun untuk membentuk bola berongga; hollow adalah saiz yang tepat untuk memegang teras plutonium.) Salah satu hemisfera duduk di dalam bingkai di atas meja. Slotin meletakkan teras plutonium di dalamnya, kemudian meletakkan hemisfera lain di bahagian atas teras … tetapi tidak semua jalan. Dia tidak dapat menutup inti dan membolehkannya dikelilingi sepenuhnya oleh berilium yang mencerminkan neutron atau, seperti yang berlaku kepada Daghlian, tindak balas rantai tak terkawal akan bermula. Tetapi itulah yang berlaku.

TIDAK LAGI

Cap berilium jatuh, inti menjadi sepenuhnya terkandung, dan ia segera menjadi superkritikal. Lebih buruk lagi: Terdapat tujuh orang lain yang berdiri di sekeliling meja, menonton kerja Slotin. Sama seperti kemalangan Daghlian, terdapat kilat biru segera, dan kaunter geiger mula berdetik liar. (Orang-orang di dalam bilik kemudian berkata mereka juga merasakan lonjakan panas.) Kepada kredit Slotin yang hebat, dia segera meletakkan dirinya dengan risiko yang sangat besar dengan menepuk-nepuk sfera-dengan tangannya yang kosong-dengan itu menghentikan reaksi. Dengan berbuat demikian, dia menerima dos radiasi beberapa kali lebih tinggi daripada Daghlian. Kesan itu datang hampir serta-merta; dia sudah muntah kerana keluar dari makmal. Sembilan hari kemudian, selepas apa yang hanya boleh digambarkan sebagai tempoh penderitaan dahsyat, Slotin meninggal dunia. The "Demon Core," seperti yang lama diketahui oleh saintis di Los Alamos, telah membunuh mangsa kedua.

TAMAT?

Bahagian yang membingungkan seluruh cerita ini adalah bahawa kemalangan Daghlian berlaku pada waktu petang. Dia telah bekerja peralihan hari biasa, tetapi telah kembali ke makmal sekitar pukul 9:30 pagi, selepas makan malam. Dia tidak sepatutnya melakukan ini. Dan dia pastinya tidak sepatutnya melakukan eksperimen kritis tanpa seorang saintis yang hadir. Sehingga hari ini tiada siapa yang tahu mengapa dia berada di sana malam itu. Dan sikap tidak bertanggungjawab Slotin dalam tidak menggunakan baji keselamatan? Tiada siapa yang tahu mengapa itu berlaku sama ada. Kenyataan yang menyedihkan adalah bahawa mereka bukan satu-satunya korban Koronel Demon:

• Tentera Swasta Robert J. Hemmerly, 29, berkhidmat sebagai pengawal di makmal apabila kemalangan Daghlian berlaku. Dia berada di meja membaca sebuah akhbar di hujung makmal apabila dia melihat kilat biru. Dia meninggal dunia 33 tahun kemudian, pada usia 62 tahun, dari leukemia, yang dipercayai telah dibawa oleh pendedahannya terhadap radiasi semasa kemalangan itu.
• Alvin Graves adalah orang yang paling hampir dengan Slotin semasa kemalangannya. Tindakan Slotin dalam memisahkan hemisfera sebahagiannya dilindungi Graves, tetapi dia dimasukkan ke hospital selama beberapa minggu dengan keracunan radiasi yang teruk tetap. Beliau mengembangkan beberapa masalah kesihatan yang berkekalan, termasuk kehilangan penglihatan, dan meninggal 18 tahun kemudian, pada usia 55 tahun, mengenai komplikasi berkaitan radiasi.
• Daripada enam yang lain di dalam bilik dengan Slotin, tiga orang dipercayai telah menjalani kehidupan mereka dengan ketara oleh Core Demon.



• Ujian bom Bikini yang selesai dari Core Demon menggunakan peratusan nuklear yang jauh lebih tinggi daripada pendahulunya dan lebih kuat oleh beberapa kiloton (daya letupan seribu tan TNT).
• Beberapa kapal tak berawak telah berlabuh di zon penurunan untuk mengkaji kesan bom. Dikunci di beberapa kapal itu ialah 57 guinea babi, 109 tikus, 146 babi, 176 kambing, dan 3,030 tikus putih. Mereka berada di sana supaya saintis dapat mengkaji kesan bom nuklear terhadap haiwan. Bom membunuh 10 peratus daripada mereka dengan segera; kebanyakan baki kematian akibat keracunan radiasi pada minggu-minggu berikutnya.
• Sekurang-kurangnya satu daripada haiwan itu melarikan diri dari murka Core Demon, dan mendapat sedikit selebriti melakukannya: Babi 50 paun yang dikenali sebagai "Babi 311" berada di kapal perang lama di zon jatuh. (Dia terkunci di tandas pegawai kapal itu.) Letupan itu tenggelam kapal itu tetapi pelayar kemudian mendapati Pig 311 berenang di lautan. Dia dibawa ke Institut Penyelidikan Perubatan Angkatan Laut di Bethesda, Maryland, di mana dia tinggal selama tiga tahun yang akan datang-berkembang menjadi 600 pon rama. Pada tahun 1949, Pig 311 diberikan kepada Zoo Kebangsaan di Washington, D.C., di mana dia menjadi salah satu paparan yang paling popular. Dia meninggal dunia pada tahun 1950.
• Sekiranya anda mahukan gambar yang lebih baik daripada apa yang dilakukan Louis Slotin dalam eksperimennya, nonton filem 1989 Fat Man dan Little Boy mengenai Projek Manhattan. Di dalamnya, John Cusack memainkan seorang saintis yang melakukan versi kemalangan Slotin yang agak tepat.