Ladda demon

Demon core är namnet  på en 6,2 kg underkritisk volym plutonium som var inblandad i två olyckor i Los Alamos-laboratoriet 1945 och 1946. I båda fallen ledde strålningsexponering till följd av en oplanerad övergång till ett superkritiskt tillstånd till forskarnas död, varefter församlingen fick sitt namn. Konstruktionen bestod av två halvor av kulor av plutonium i deltafas, belagda med ett nickelskikt , med en total massa på 6,2 kg, med en densitet på 15,7 g/cm³ [1] [2] .

Tillverkning och tidig historia

Demonladdningen (som den andra laddningen som användes vid bombningen av Nagasaki ) när den var monterad var en massiv 6,2 kg sfär med en diameter på 89 millimeter. Den bestod av tre delar: två plutonium-gallium hemisfärer och en ring designad för att hindra neutronflödet från att "flyga ut" från utrymmet mellan hemisfärerna under implosion . Kärnan i enheten som användes i Trinity -kärntestet vid Alamogordo -testplatsen i juli hade inte en sådan ring [3] [4] .

Det renade plutoniumet skeppades från Hanford Complex i delstaten Washington till Los Alamos National Laboratory ; inventeringsdokumentet den 30 augusti visar att Los Alamos använde "HS-1, 2, 3, 4; R-1" (komponenter av Trinity- och Nagasaki-bomberna) och hade till sitt förfogande "HS-5, 6; R-2", redo och i händerna på kvalitetskontrolltjänsten. Materialet för "HS-7, R-3" fanns i metallavdelningen i Los Alamos och var också tänkt att vara klart den 5 september [5] . Metallurgerna använde en legering av plutonium med gallium , som stabiliserade δ- fasallotropen av plutonium , vilket gjorde det möjligt att ge den önskad sfärisk form genom att varmpressa . Eftersom plutonium befanns korrodera lätt , pläterades sfären med nickel [6] .

Den 10 augusti skrev generalmajor Leslie R. Groves, Jr. ett brev till arméns general George C. Marshall , stabschef för den amerikanska armén:

Nästa bomb av implosionstyp var planerad att levereras vid det första goda vädret efter den 24 augusti 1945. Vi har vunnit fyra dagar på oss att bygga och förväntar oss att skicka de sista komponenterna från New Mexico den 12 eller 13 augusti. Förutsatt att det inte finns några oförutsedda svårigheter vid tillverkning eller transport till operationssalen, bör bomben vara klar för leverans i det första lämpliga vädret efter den 17 eller 18 augusti [5] .

Originaltext  (engelska)[ visaDölj] Nästa bomb av implosionstyp hade planerats vara klar för leverans på målet vid det första goda vädret efter den 24 augusti 1945. Vi har vunnit 4 dagar i tillverkningen och räknar med att skicka de sista komponenterna från New Mexico den 12 augusti eller 13:e. Förutsatt att det inte finns några oförutsedda svårigheter vid tillverkning, vid transport till teatern eller efter ankomst till teatern, bör bomben vara klar för leverans vid det första lämpliga vädret efter den 17 eller 18 augusti.

Marshall lade till en anteckning: "Det får inte släppas på Japan utan särskilt tillstånd från presidenten", eftersom president Harry Truman förväntade sig att se effekterna av de två första attackerna [5] . Byggandet av den tredje bomben var planerad till den 13 augusti. Hon förväntades vara klar den 16 augusti och släpptes den 19 augusti [5] . Detta förhindrades av överlämnandet av Japan den 15 augusti 1945, när förberedelser fortfarande pågick för att skicka en laddning till Kirtland Air Base . Den tredje laddningen återstod i Los Alamos [7] .

Första incidenten

Den 21 augusti 1945 genomförde en ung forskare, Harry Daghlian , ett experiment ensam för att studera neutroners reflektion. Kärnan placerades inuti en volframkarbidblockstruktur , en neutronreflektor . Tillsatsen av varje nytt block som vägde 4,4 kg (blockens totala massa skulle vara 236 kg) förde sammansättningen närmare ett kritiskt tillstånd. När Daghlian försökte installera nästa block släppte det direkt på plutoniumet, vilket satte enheten i ett superkritiskt tillstånd . Trots att blocket togs bort omedelbart fick Daghlian en dödlig dos strålning (ca 5-8 Sv ) och dog av strålsjuka 25 dagar senare [1] [2] .

En andra person, vakten Robert J. Hammerly, som inte var inblandad i experimentet, skadades också under händelsen och fick en dos på cirka 0,2 Sv. Hemmerli dog 1978 (32 år efter händelsen) av leukemi vid 62 års ålder [8] .

Ungefär 10 16 klyvningar inträffade under incidenten , nickellocket på plutoniumkulan kollapsade inte [2] .

Andra incidenten

Den 21 maj 1946 genomförde fysikern Louis Zlotin ett experiment vid Los Alamos-laboratoriet för att studera egenskaperna hos kärnklyvning genom att installera en neutronreflektor i en subkritisk sammansättning, samtidigt som han demonstrerade experimentet för sju andra forskare. För dess extrema fara kallades experimentet "att dra i drakens svans". Försöksledaren placerade kärnan mellan två berylliumhemisfärer (som spelar rollen som en reflektor) och sänkte manuellt den övre halvklotet på kärnan och höll den med tummen vid hålet i den övre delen. När halvklotet rörde sig upp och ner, registrerade sensorerna förändringar i enhetens aktivitet. Det enda föremålet som förhindrade stängningen av hemisfärerna var sticket av en platt skruvmejsel, som vetenskapsmannen höll i sin högra hand [1] . Zlotin hade redan genomfört detta experiment mer än tio gånger; tidigare sa Enrico Fermi till honom och andra anställda som deltog i experimenten att om de inte slutade med sina farliga experiment skulle de "dö inom ett år" [9] .

Under sänkningen av den övre halvklotet gled Zlotins skruvmejsel, och halvklotet stängdes och omgav plutoniumet helt. Församlingen gick omedelbart in i ett superkritiskt tillstånd, men Zlotin slog snabbt den övre halvklotet i golvet, vilket stoppade kedjereaktionen, som kan ha räddat livet på resten av människorna i laboratoriet. Zlotin fick en stor dos strålning - cirka 1000 rad (främst från snabba neutroner ) och dog 9 dagar senare av akut strålsjuka i tarmform. Resten av de närvarande fick doser uppskattade på 1940-talet till 0,4-3,6 Sv [1] [2] [10] . Två av dem dog 18 och 20 år efter händelsen, av leukemi (vid 42 års ålder) respektive hjärtinfarkt (vid 54 års ålder); en dog efter 29 år vid 83 års ålder (bakteriell endokardit); en dog under Koreakriget efter 6 år. Tre levde 1977-1978, 31-32 år efter händelsen [8] .

Konsekvenser

Demonladdningen var tänkt att användas vid kärnvapenprov som en del av Operation Crossroads , men efter olyckan tog det tid att minska dess radioaktivitet och omvärdera för förekomsten av klyvningsprodukter, av vilka några kunde vara mycket giftiga för den önskade nivån av fission. De följande två kärnorna skickades för användning i Able- och Baker-testerna, och demonladdningen var planerad att skickas senare för det tredje testet i serien, preliminärt kallat Charlie, men detta test avbröts på grund av oväntat höga nivåer av radioaktivitet i som ett resultat av Baker undervattenstestet och oförmågan att inaktivera målkrigsfartyg. Laddningen smältes senare ner och materialet återvanns för användning i andra laddningar [11] [12] .

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 4 Hubbell MW Grunderna för kärnkraftsproduktion: Frågor & svar . - Bloomington: AuthorHouse , 2011. - S. 119. - 537 sid. — ISBN 978-1-4634-2658-3 .
  2. ↑ 1 2 3 4 William R. Stratton. En genomgång av kritiska olyckor  . LANL (26 september 1967). Hämtad 16 februari 2012. Arkiverad från originalet 10 september 2012. ;
    2000 revision Arkiverad 27 september 2007 på Wayback Machine , s. 74-76;
    Review of Nuclear Accidents Inducing SCR (LA-13638) - rysk översättning 2003 - 1. Los Alamos National Laboratory, 21 augusti 1945; 21 maj 1946
  3. ↑ Wellerstein , Alex Du känner inte Fat Man  . Begränsad datablogg. Hämtad 4 april 2014. Arkiverad från originalet 7 april 2014.
  4. ↑ Coster-Mullen, John. Kärnaskillnader, från "Atombomber: The Top Secret Inside Story of Little Boy and Fat Man " . - 2010. Arkiverad 27 april 2014 på Wayback Machine Ett fel: illustrationstexten anger att Fat Man -kärnan var pläterad i silver; den var pläterad i nickel, eftersom silverplätering på gadgetkärnan fick blåsor. Skivan på ritningarna är en guldfoliepackning.
  5. ↑ 1 2 3 4 Wellerstein, Alex Den tredje kärnans hämnd . Begränsad datablogg. Hämtad 4 april 2014. Arkiverad från originalet 7 april 2014.
  6. ↑ Baker, Richard D.; Hecker, Siegfried S.; Harbur, Delbert R. (1983). "Plutonium: A Wartime Nightmare but a Metallurgist's Dream" (PDF) . Los Alamos vetenskap . Los Alamos National Laboratory (vinter/vår): 142-151. Arkiverad från originalet (PDF) den 17 oktober 2011 . Hämtad 22 november 2010 . Utfasad parameter används |url-status=( hjälp )
  7. ↑ Shreiber, Raemer; Rhodes, Richard Raemer Schreibers intervju  ( 1993). Hämtad 28 maj 2015. Arkiverad från originalet 29 april 2015. Raemer Schreiber intervjuas av Richard Rhodes
  8. ↑ 1 2 VAD HAR HÄNT MED ÖVERLEVANDEN FRÅN DE TIDIGA LOS ALAMOS-KÄRNOLYCKOR Arkiverad 12 september 2014 på Wayback Machine sida 22 tabell 2
  9. ↑ Välkommen, Eileen. Plutoniumfilerna (neopr.) . - 1999. - S.  184 . — ISBN 978-0385314022 .
  10. ↑ Strålningsdoser i Pajarito-olyckan den 21 maj 1946 Arkiverad 13 augusti 2012 på Wayback Machine // LANL, LA-687, 26 maj 1948
  11. ↑ Wellerstein, Alex . The Demon Core and the Strange Death of Louis Slotin , The New Yorker  (21 maj 2016). Arkiverad från originalet den 11 juli 2018. Hämtad 22 juni 2021.
  12. ↑ Wellerstein, Alex Den blå blixten  . Begränsad data (23 maj 2016). Hämtad 23 maj 2016. Arkiverad från originalet 24 maj 2016.
 Manhattan-projektet
Platser
Los Alamos
Hanford
Oak Ridge
testplatser
_
Individuella
centra
Vapen
Tester
Ledare
Forskare

Relaterade artiklar