Mieliśmy już temat o tym, jak „Śrubokręt stał się lontem przed eksplozją jądrową”, ale proponuję przeczytać o tym zdarzeniu nieco dokładniej.
Eksperyment, o którym mowa, rozpoczął się 21 maja 1946 r. W tajnym laboratorium, trzy mile od Los Alamos w Nowym Meksyku, gdzie po raz pierwszy powstała bomba atomowa. Luis Zlotin, kanadyjski fizyk, pokazał swoim kolegom, jak można doprowadzić jądro bomby atomowej do stanu podkrytycznego.
Tak to się stało …
Sam rdzeń „emitował ciepło” (radioaktywne) i był zwykłą metalową półkulą ze stożkiem plutonowym w środku. Zamierzali wykorzystać go jako materiał do stworzenia kolejnej bomby atomowej, ale po zbombardowaniu Nagasaki ta potrzeba zniknęła - wojna się skończyła.
W tamtych czasach Złotin był najwybitniejszym znawcą obchodzenia się z plutonem. Rok wcześniej pracował nad stworzeniem bomby atomowej, a jeden z fotografów nawet go przy okazji uchwycił - w rozpiętej koszuli i goglach spawalniczych stał obok bomby, w której dosłownie wyjęto całe wnętrze. Wtedy produkcja bomb atomowych kojarzyła się głównie z taką „produkcją rzemieślniczą”, prawie wszystko odbywało się ręcznie.
Sam eksperyment był prosty i polegał na tym, że Zlotin wziął półkulę berylu, który był odbłyśnikiem neutronów, i powoli opuścił ją na jądro, zatrzymując się dokładnie w momencie, gdy półkula była prawie w kontakcie z plutonem.
Film promocyjny:
Kula berylu odbijała neutrony emitowane przez pluton, wywołując krótką reakcję łańcuchową. Zlotin trzymał odblask w lewej dłoni. W prawej dłoni trzymał śrubokręt, który trzeba było wcisnąć między dwie półkule. Podczas gdy Zlotin obniżał półkulę berylową, jego kolega Roemer Schreiber zrobił krótką przerwę od eksperymentu, uważając, że eksperyment na tym etapie nie był niczym niezwykłym. W tym momencie Roemer usłyszał za plecami głośny dźwięk - śrubokręt Zlotina zsunął się z reflektora i półkula spadła całkowicie na rdzeń. Kiedy Schreiber się odwrócił, zobaczył błysk niebieskiego światła i poczuł na twarzy falę ciepła. Tydzień później napisał raport z incydentu:
„Pomimo tego, że pomieszczenie było dobrze oświetlone, błysk niebieskiego światła był wyraźnie widoczny… Czas trwania błysku wynosił tylko kilka dziesiątych sekundy. Zlotin zareagował bardzo szybko i wyrzucił reflektor z rdzenia. Było około trzeciej po południu”
Żołnierz strzegący cennego plutonu również był w pomieszczeniu w czasie eksperymentu, ale nie miał najmniejszego pojęcia o jego istocie. Kiedy jednak rdzeń zaczął się świecić, a naukowcy zaczęli głośno krzyczeć, nagle wybiegł z laboratorium i wspiął się na najbliższe wzgórze. W toku kolejnych obliczeń okazało się, że reakcja rozpadu wyniosła około trzech septylionów - milion razy mniej niż w przypadku pierwszej bomby atomowej, ale to wystarczyło do uwolnienia dużej ilości promieniowania. Promieniowanie to wzbudziło elektrony w powietrzu, które w miarę zanikania wzbudzenia emitowały fotony o wysokiej energii, co spowodowało niebieskie światło.
Wezwano karetkę i ewakuowano prawie całe laboratorium. Naukowcy, którzy czekali na pomoc, próbowali dowiedzieć się, ile promieniowania udało im się odebrać. Zlotin wykonał szkic przedstawiający pozycję każdej osoby w laboratorium w momencie zwolnienia. Następnie zmierzył poziom promieniowania na obiektach w pobliżu jądra - pędzelku, butelce Coca-Coli, młotku i miarce.
Okazało się to jednak trudnym zadaniem - samo urządzenie było raczej „brudne”, gdyż podobnie jak wszystkie inne przedmioty w pomieszczeniu było również narażone na promieniowanie. Zlotin poinstruował jednego ze swoich kolegów, aby zmierzył radioaktywne tło za pomocą dozymetru filmowego - wymagało to bardzo zbliżenia się do wciąż gorącego rdzenia.
Dozymetry również nie dostarczyły żadnych użytecznych informacji, a sama próba ich wykorzystania w raporcie została uznana za dowód, że ludzie narażeni na ten poziom promieniowania „nie są w stanie podejmować racjonalnych decyzji”.
Osoby, które oglądały eksperyment, zostały wysłane do szpitala Los Alamos. Złotina zwymiotowała raz przed badaniem i jeszcze kilka razy w jego trakcie i jeszcze kilka razy w ciągu następnych dwóch godzin, ale następnego ranka wymioty ustały. Jego ogólny stan był zadowalający. Jednak jego lewa ręka, która początkowo była tylko odrętwiała i lekko mrowiąca, stawała się coraz bardziej bolesna.
W czasie eksperymentu lewa ręka Złotina znajdowała się najbliżej jądra, a naukowcy następnie ustalili, że na tę rękę przypadało ponad 50 000 remów promieni rentgenowskich o niskiej energii. Całkowita dawka, jaką otrzymał Zlotin, wynosiła 2100 rem neutronów, promieniowania gamma i rentgenowskiego (pięćset rem jest uważane za śmiertelną dawkę dla ludzi).
Dłoń ostatecznie przybrała woskowaty, cyjanotyczny wygląd i pęcherze. Lekarze obserwujący Złotina trzymali jego dłoń w wiadrze z lodem, aby złagodzić ból i stan zapalny. Jego prawa ręka, trzymająca śrubokręt, miała te same objawy, ale była mniej dotknięta.
Zlotin zadzwonił do swoich rodziców w Winnipeg i armia opłaciła ich lot do Nowego Meksyku. Przybyli cztery dni po wypadku. Piątego dnia liczba białych krwinek Złotina znacznie spadła. Jego temperatura i puls stale się zmieniały.
„Piątego dnia stan pacjenta zaczął się gwałtownie pogarszać” - głosi raport medyczny. Złotin cierpiał na nudności i bóle brzucha, a także zaczął dużo tracić na wadze. Cierpiał na wewnętrzne oparzenia popromienne - jeden z lekarzy nazwał tę sytuację „trójwymiarowym oparzeniem słonecznym”. Siódmego dnia Złotin doświadczył napadów „zamieszania”. Jego usta zrobiły się sine i został umieszczony w namiocie tlenowym.
W końcu Złotin zapadł w śpiączkę. Zmarł dziewiątego dnia po incydencie w wieku 35 lat. Przyczynę śmierci odnotowano jako „ostry zespół radioaktywny”. Jego ciało przewieziono do Winnipeg, gdzie został pochowany - w zamkniętej trumnie wojskowej.
Złotin był tylko jedną z dwóch osób, które zmarły na skutek promieniowania w laboratorium Los Alamos, gdy znajdowało się ono pod kontrolą armii. Od 1943 do 1946 roku zginęło jeszcze dwa tuziny - wypadki samochodowe, nieostrożne obchodzenie się z bronią, samobójstwo, jeden topielec, kolejny upadek z konia.
Cztery osoby zmarły w wyniku zatrucia winem z gałki muszkatołowej zmieszanym z płynem niezamarzającym. Tylko jeden Zlotin i jego kolega Harry Daglyan padli ofiarą niebezpiecznych warunków związanych z pracą nad projektem „Manhattan”. Dziewięć miesięcy przed wypadkiem ze Złotynem Daglyan pracował z tym samym rdzeniem plutonowym i przeprowadzał nieco inny eksperyment, w którym zamiast półkuli berylu zastosowano bloki z węglika wolframu.
Upuścił jeden z bloków na pluton i rdzeń na chwilę stał się krytyczny. Daglyan zmarł na chorobę popromienną miesiąc po incydencie.
Po nieudanej demonstracji Złotina Los Alamos zaprzestał pracy z podkrytycznymi masami plutonu. Takie eksperymenty zawsze uważano za niebezpieczne - sam Enrico Fermi ostrzegł Zlotina, że „umrze w ciągu roku”, jeśli będzie kontynuował swoją pracę. Jednak II wojna światowa wymagała pilności, choć kosztem bezpieczeństwa.
Ręcznie zbierane masy podkrytyczne można było łatwo i szybko modyfikować i wykorzystywać do celów wojskowych. Ale zanim umarł Zlotin, nie było już potrzeby takiego pośpiechu. Czasy zimnej wojny były gorączkowe, ale nie wymagały takich wyrzeczeń.
W notatce napisanej po wypadku zasugerowano, aby kolejne eksperymenty przeprowadzić pilotem, a „do prawa odwrotnej proporcjonalności do kwadratu odległości podchodzić szerzej” - do tego, że niewielki wzrost odległości znacznie zmniejsza siłę promieniowania.
Podkrytyczna masa plutonu, która zabiła Daglyana i Zlotina, była początkowo nazywana „Rufusem”, ale po tych dwóch incydentach otrzymała nazwę „Szarża-demon”. Podczas gdy bomby zrzucone na Hiroszimę i Nagasaki, które zabiły dziesiątki tysięcy ludzi, nie zyskały takiej uwagi i pozostały bez nazwy.
Być może na tym polega różnica między celową a nieumyślną szkodą, między jądrem bomby atomowej, bronią masowego rażenia, a jądrem zarezerwowanym dla pola eksperymentów.
Przed incydentem Los Alamos planowało wysłać rdzeń na atol Bikini na Wyspach Marshalla i zdetonować go na oczach ponad tysiąca obserwatorów (w bezpiecznej odległości) w ramach operacji Crossroads, pierwszej powojennej serii testów bomb atomowych. (Zlotin również chciał tam pojechać i obserwować eksplozję; planował uczyć na Uniwersytecie w Chicago, gdy cykl testów dobiegł końca.)
Jednak po tym incydencie rdzeń nadal był zbyt gorący i radioaktywny do użycia. Mieli zamiar go wysadzić w trzecim teście "Rozdroża", ale test został odwołany. W rezultacie rdzeń wciąż się kończył, ale w znacznie bardziej prozaicznej formie - latem 1946 roku został stopiony i wrzucony do nowej bomby.