Заряд-демон: как третья ядерная бомба, предназначенная для Японии, убила учёных США

Президент Гарри Трумэн знал, что одной бомбы будет недостаточно, чтобы заставить Японию сдаться, поэтому он приказал создать две. Тем не менее, многие не знают, что была и третья бомба — на всякий случай.

Третья бомба ещё не была собрана, но её плутониевое ядро — сердце бомбы — было готово и хранилось в Лос-Аламосской национальной лаборатории. Когда стало ясно, что третья бомба не понадобится, учёные-ядерщики из Лос-Аламосской лаборатории пришли в исступление. В их руках находился редчайший материал — 6,2 килограмма чистого плутония. Они подвергали блестящую металлическую сферу бесчисленным экспериментам, пока два небрежных учёных едва не взорвала лабораторию. Оба они умерли в течение нескольких дней, а плутоний получил название «заряд-демон».

Ядерные бомбы отличаются от обычных. Они не содержат ни фитилей, ни детонаторов. Вместо этого, мы имеем массу почти критических радиоактивных материалов. Во время детонации эта масса становится сверхкритической за счёт сближения сближения большего количества радиоактивных материалов, в результате чего летающие нейтроны выбивают нейтроны, которые высвобождаются из других атомов, создавая самоподдерживающуюся цепную реакцию. В то время не существовало простого метода определения того, сколько урана или плутония требуется для достижения критической массы. Учёные понимали это с трудом.

Во главе группы критических сборок стоял австрийский физик Отто Роберт Фриш. Метод Фриша был прост и опасен. Фриш разрезал расщепляющиеся материалы на маленькие бруски длиной три сантиметра и складывал их, не сводя глаз со своего радиометра, пока не достигалась критичность. Чтобы замедлить реакцию, он использовал гидрид урана вместо чистого урана. Однажды Фриш чуть не спровоцировал неконтролируемую реакцию, когда случайно оперся на стопку урановых брусков, заставив своё тело отражать нейтроны обратно в стопку. Краем глаза он заметил, что красные лампочки, которые мерцали время от времени, когда нейтроны были активны, непрерывно светились. Осознав, что происходит, Фриш быстро разрушил стопку рукой. В результате он получил дозу облучения, но не настолько большую, чтобы убить его. То же самое нельзя было сказать о его коллегах-учёных, которые повторили его эксперименты позже.

Первый смертельный случай произошёл с 24-летним физиком Гарри Дагляном-младшим. Поздно ночью 21 августа 1945 года Даглян был один в лаборатории, работая над созданием отражателя нейтронов. Он размещал кирпичи из карбида вольфрама вокруг плутониевой сферы, дабы посмотреть, сколько их понадобится, чтобы отразить достаточное количество нейтронов обратно в ядро и достичь критичности. Во время эксперимента нейтронный счётчик, который он использовал для измерения радиации, исходящей от плутониевого ядра, показал, что добавление последнего кирпича приведёт к тому, что сборка станет сверхкритической. Тогда Даглян остановился и осторожно попытался убрать руку, в которой держал последний кирпич. Затем внезапно он уронил его, прямо над ядром.

Воссоздание эксперимента Дагляна

В тот момент, когда кирпич попал в сборку, ядро стало сверх-критическим. Даглян сообщил о том, что видел взрыв синего цвета и волну тепла. Он инстинктивно столкнул упавший кирпич на пол рукой, но было слишком поздно. За несколько минут Даглян получил смертельную дозу радиации. Он умер спустя 25 дней от острого радиационного отравления. Охранник, который сидел за своим столом в 3,5 метрах от того места, где Даглян уронил кирпич, заболел впоследствии лейкемией и умер через 33 года.

Вы можете подумать, что подобного рода неудачи заставляют учёных проявлять крайнюю осторожность при проведении дальнейших экспериментов с критической массой, но это не так. Ровно девять месяцев спустя произошёл второй инцидент при участии того же самого ядра.



На этот раз старший физик Луи Слотин, сменивший Отто Роберта Фриша, проводил другой эксперимент, связанный с критичностью, с ядром плутония. Метод Слотина заключался в опускании на ядро полусферы бериллия. Бериллиевая оболочка отражала излучаемые нейтроны обратно в ядро до тех пор, пока оно не достигло критического состояния. Была мысль остановиться перед этим этапом. Слотин использовал простую отвёртку, чтобы держать два компонента на расстоянии друг от друга. Она стала единственной вещью, которая уберегла Слотина и его коллег от неминуемой гибели.

Слотин так много раз проводил этот эксперимент в прошлом, что стал слишком самонадеянным. Во второй половине дня 21 мая 1946 года Столин пришёл в лабораторию в своих фирменных синих джинсах и ковбойских сапогах, чтобы «пощекотать хвост дракона» на глазах у семи коллег. Но на этот раз отвёртка соскользнула. Бериллиевая оболочка полностью покрыла ядро, и в одно мгновение помещение озарила вспышка синего света, когда ядро стало сверхкритическим. Все начали одновременно кричать. Охранник не понимал, что происходит. Когда он увидел синюю вспышку и услышал крики, он выбежал из помещения.

Воссоздание эксперимента Слотина

Слотин, который был ближе всех к ядру, принял удар на себя. Он получил огромную дозу радиации, которая превышала норму в сотни раз. По словам физика Ремера Шрайбера, присутствовавшего в помещении во время проведения фатального инцидента, первыми словами, которые произнёс Слотин после того, как произошла роковая ошибка, были «Ну, вот и всё». Он умер после мучительных девяти дней в больнице.

Воссоздание эксперимента Слотина

Во время взрыва позади Слотина стоял Грейвс. Тело Слотина частично защитило его, поэтому он получил высокую, но не смертельную дозу радиации. Грейвс был госпитализирован на несколько недель с тяжёлым радиационным отравлением и хроническими неврологическими и зрительными проблемами в результате воздействия. Он умер спустя два десятилетия, в возрасте 55 лет, от сердечного приступа.

Другой физик, Мэрион Эдвард Цеслицки, умер от острого миелоидного лейкоза спустя 19 лет после инцидента.

Потребовалось две смерти, чтобы руководство Лос-Аламосской национальной лаборатории, наконец, запретило смертельно опасные эксперименты, связанные с критичностью. Сам Энрико Ферми предупреждал Слотина, что он «умрёт в течение года», если продолжит так небрежно относиться к технике безопасности. Дальнейшие эксперименты проводились с помощью пультов дистанционного управления и телекамер, в то время как весь персонал находился на расстоянии 400 метров.

Ядро плутония, погубившее Дагляна и Слотина, первоначально называли Руфусом, но потом его переименовали в «заряд-демона». После инцидента оно всё ещё было сильно радиоактивным и нуждалось в охлаждении. В конечно счёте, заряд-демона расплавили, из полученного материала были созданы новые ядра.