1946. aasta vahejuhtumi taasavamine. Plutoonium on peidetud kruvikeerajaga hoitava reflektori poolkera alla.
Kõik meist nägid füüsikatundides pilti, millele oli joonistatud, kuidas üks uraanitükk viiakse teisele, mille tulemusel koguneb kriitiline mass ja algab ahelreaktsioon. Ameerika tuumateadlased tegid selle veelgi lihtsamaks - nad lihtsalt tõmbasid kruvikeeraja kahe uraani poolkera vahele! Muidugi ei saanud selline kergemeelne hoiak tuumamaterjalide suhtes traagiliste tagajärgedeni viia.
Pärast II maailmasõja lõppu jätkasid USA tuumauuringuid Los Alamose sõjaväelaborites. Üks juhtivaid Los Alamose kaastöötajaid oli dr Louis Slotin. Ta tegeles kriitilise massiga katsetega - ta tõi ühe uraani poolkera teise ja tuvastas ahelreaktsiooni alguse.
Louis ei usaldanud automatiseerimist - seetõttu pani ta lihtsalt ühe poolkera uraani teise peale ja libistas nende vahel kruvikeeraja. Selle tõttu ei saanud poolkerad üksteisega täielikult kokku puutuda, mis ei võimaldanud ahelreaktsiooni areneda.
Aga mis edasi juhtus …
Pigem vaatame kõigepealt, kuidas see kõik alguse sai …
42. aastal jõudsid peaaegu kogu maailmast riikidesse kogunenud teadlased mateeria struktuuri saladuste lahti mõtestamisele. Ainus, mis jääb, on teooria kinnitamine praktikaga. Täitke alkeemikute unistus muuta mõned elemendid teisteks.
Reklaamvideo:
Piltidel on näha esimene "inimese loodud" tuumareaktor. "Puitvaht" koosnes grafiitplokkidest, mis olid korralikult laotud, igas teises kihis olid plokid õõnsad ja sees olid tuumakütus - pressitud uraanioksiidid ja metallide valuplokid.
Grafiit ja 60 tonni uraani.
Kuna sellist reaktorit kasutati kontrollitud reaktsiooni võimaluse testimiseks, oli olemas mingisugune "kontroll" - mitut tüüpi kaadmiumist ja booriterasest valmistatud vardad. Kokku oli kolme tüüpi vardaid. Esimest tüüpi juhiti puldist; need olid juhtvardad. Teine tüüp on avariivardad. Pigem oli see ainus varras, mis riputati reaktori kohal köie külge. Kui tekkis hädaolukord, plaaniti köis ära lõigata ja reaktorisse kukkunud varras takerdus reaktsiooni. Noh, ja seal oli ka varras, mis eemaldati käsitsi, et luua tingimused kontrollitavaks tuumareaktsiooniks (st viia reaktor ise kriitilisse olekusse).
Kõik see on võrreldamatu tänapäevaste reaktoritega - ei pakutud jahutussüsteemi (s.t oli nii, et tugeva kuumutamise korral oli reaktor plaanitud joota tavalise veega), ega süsteemi, mis kaitseks inimest radioaktiivse kiirguse eest. Reaktor töötas mitu mitukümmend minutit (28, kui täpne) ja selle aja jooksul said teadlased reaalse tõestuse tuumareaktsiooni võimalusest (kontrollitud) - eksperiment osutus täielikult õnnestunuks.
Selle aja jooksul olime veendunud, et neutronite korrutustegurit saab kontrollida! Ja jumal tänatud. Muidu oleks Chicago asemel ja eksperimendi jaoks poleks huvitavamat kohta kui ülikoolistaadioni stendide all, oleks selline Hiroshima. Ilmselt professoritele olid kõik need klotsid käsitsi volditud, nad ei tahtnud alma materist kaugele minna.
1946 aasta. Kurchatovsky reaktor.
Väiksus on suurem ja läbimõeldum, kuid on ka selge, et ta on oma kätega volditud. Üldiselt ei olnud eksperimenteerijatel neil aastatel veel lepingut halva harjumuse kohta manipulaatorina töötada.
1945. aasta juhtumi simulatsioon. Plutooniumi palli ümbritsevad helkurplokid - volframkarbiid.
Teine Los Alamose tuumateadlane dr Richard Fineman kirjutas hiljem: "Need katsed olid nagu magava draakoni saba kõdistamine." Ja ta ei liialdanud sugugi - üks labori töötaja oli oma hoolimatuse eest juba tervisega tasunud.
21. augustil 1945 viis noor teadlane Harry Daglyan üksinda läbi katse neutronite peegelduse uurimiseks. Tuum asetati volframkarbiidplokkide, neutronpeegeldi, sisse. Iga uue 4,4 kg kaaluva ploki (plokkide kogumass pidi olema 236 kg) lisamine viis komplekti kriitilisele olekule. Järgmist plokki proovides paigaldas Daglyan selle otse plutooniumile, mis viis koost ülekriitilisse olekusse. Niipea, kui latt plutooniumi peale kukkus, näis Harry olevat tuumareaktori keskel. Plahvatust ei toimunud, kuid teadlane sai uskumatu annuse kiirgust.
Vaatamata asjaolule, et blokk eemaldati viivitamatult, sai Daglyan surmava kiirgusdoosi (umbes 5-8 Sv) ja ta suri 25 päeva hiljem kiirgushaigusesse. Intsidendis sai vigastada ka teine inimene, turvamees Robert J. Hemmerli, kes ei olnud eksperimendis osalenud ja sai umbes 0,2 Sv suuruse annuse. Hemmerli suri 1978. aastal (32 aastat pärast juhtumit) leukeemiasse 62-aastaselt.
Intsidendi ajal toimus umbes 1016 lõhustumist, plutooniumi kuuli nikli kate ei varisenud
Nagu selgus, polnud ta viimane.
21. mail 1946 alustas Louis Slotin, nagu tavaliselt, oma katseid. Hariliku liikumisega lükkas ta kruvikeeraja plutooniumi poolkerade vahele (need samad, mis tapsid Harry Dagliani). Salajases Omega laboris viibis veel seitse töötajat, sealhulgas intern, kes pidi tulema Slotini kohale. Kui Louis tegi kriitilise massi testi, libises kruvikeeraja kätest ja plutooniumi poolkerad suleti.
Kohe tabas kõiki kaheksat teadlast kuumalaine ja plutooniumi kohal paistis sinine kuma. Tuba osutus gammakiirte ja neutronvoogude läbi imbunud - Geigeri loendurid klõpsasid nagu hullumeelsed.
Louis tunnustas teda, et ta ei hämmastunud ja surus poolkera kiiresti põrandale - palja käega! Tuumaplahvatust ei toimunud, kuid Louis oli selle jaoks vähe lohutanud. Ta tundis juba käes põletustunnet ja suus haput maitset - tal hakkas juba kiiritushaigus.
Louis kiirustati haiglasse, kuid ta teadis, et tema päevad on nummerdatud. Slotin saatis Winnipegis oma vanematele telegrammi - isa ja ema saabusid Los Alamosesse mõni päev enne tema surma.
Kaks aastat hiljem surid kiirgushaigusesse veel kaks teadlast, kes osalesid ebaõnnestunud katses.
Louis Slotin käitus nagu tõeline kangelane ja päästis vähemalt mitu inimest. Kuid kui Ameerika tuumateadlased mõtleksid oma peaga, ei langetaks nad ülemist poolkera madalamale, vaid tõstsid alumise poolkera riputatud ülemisse. Siis kukub hooletu liikumise korral alumine poolkera lihtsalt põrandale. Just seda disaini kasutati hilisemates katsetes.
Plutooniumipalli kasutati ABLE tuumakatses operatsiooni Crossroads ajal 1. juulil 1946. Tänu Daglyani ja Zlotini katsetele suurenes katsetes kasutatud relva efektiivsus võrreldes Jaapani pommitamises kasutatud relvaga.
