Популярные сообщения

воскресенье, 25 января 2015 г.

Ядро Демона (Demon Core)

Ядро Демона (Demon Core) — название, данное подкритичному объёму плутония массой 6,2 кг, который участвовал в двух несчастных случаях в лаборатории Лос-Аламоса в 1945 и 1946 годах. В обоих случаях радиоактивное облучение в результате незапланированного перехода в критическое состояние приводило к гибели учёных, после чего сборка и получила своё название.

Конструкция состояла из двух половин шаров плутония в дельта-форме, покрытых слоем никеля, общей массой 6,2 кг, с плотностью 15,7 г/см3

21 августа 1945 года молодой ученый Гарри Далиан в одиночку проводил эксперимент по изучению отражения нейтронов. Ядро было помещено внутрь конструкции из блоков из карбида вольфрама, отражателя нейтронов. Добавление каждого нового блока весом 4,4 кг (общая масса блоков должна была составить 236 кг) приближало сборку к критическому состоянию. При попытке установки очередного блока Далиан уронил его прямо на плутоний, что перевело сборку в надкритическое состояние. Несмотря на то, что блок был немедленно убран, Далиан получил смертельную дозу излучения (около 5-8 Зв) и умер от лучевой болезни через 25 дней.

Во время инцидента также пострадал второй человек, охранник Роберт Дж. Хеммерли, не участвовавший в эксперименте, он получил дозу приблизительно 0,2 Зв. Хеммерли умер в 1978 году (через 32 года после происшествия) от лейкемии в возрасте 62 года.

В процессе инцидента произошло примерно 1016 делений, никелевый чехол на плутониевом шаре не разрушился.

21 мая 1946 года физик Луи Слотин проводил в лаборатории Лос-Аламоса эксперимент по изучению свойств деления ядер с помощью установки отражателя нейтронов в подкритическую сборку, при этом он проводил демонстрацию опыта семи другим учёным. За свою чрезвычайную опасность эксперимент носил название «дёргание дракона за хвост». Экспериментатор помещал ядро между двумя бериллиевыми полусферами (играющими роль отражателя) и вручную опускал верхнюю полусферу на ядро, придерживая её большим пальцем за отверстие в верхней части. При перемещении полусферы вверх и вниз датчики регистрировали изменение активности сборки. Единственным предметом, препятствовавшим смыканию полусфер, являлось жало плоской отвертки, которую ученый держал в правой руке. Слотин проводил данный эксперимент уже более десяти раз, ранее Энрико Ферми говорил ему и другим сотрудникам, участвовавшим в экспериментах, что если они не прекратят свои опасные опыты, то «погибнут в течение года».

Во время опускания верхней полусферы отвертка Слотина соскользнула, и полусферы сомкнулись, полностью окружив плутоний. Все присутствующие пришли в ужас, когда отвертка выскользнула из щели. Масса ядра мгновенно стала критической и началась ядерная цепная реакция. Все присутствующие увидели голубое свечение и почувствовали теплую волну, однако Слотин быстро сбил верхнюю полусферу на пол, остановив цепную реакцию, чем, возможно, спас жизни остальных людей, находившихся в лаборатории. Слотин получил большую дозу облучения — 9 Зв, и умер через 9 дней. Остальные присутствовавшие получили дозы в 0,2-1,8 Зв. Двое из них скончались через 18 и 20 лет после происшествия, от лейкемии и инфаркта соответственно.

Плутониевый шар был использован в ядерном испытании «ABLE», проходившем в рамках операции «Перекрёстки» 1 июля 1946 года. Благодаря экспериментам Далиана и Слотина эффективность оружия, использовавшегося при испытаниях, была увеличена по сравнению с использовавшимся при бомбардировках Японии.
Воссоздание инцидента 1946 года. Плутоний скрыт под полусферой отражателя, удерживаемой отвёрткой
Моделирование инцидента 1945 года. Плутониевый шар окружён блоками из отражателя — карбида вольфрама
Гарри К. Далиан Младший и Луис Слотин

Комментариев нет:

Отправить комментарий