В конце Второй мировой войны после атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки Соединенные Штаты планировали сбросить третью атомную бомбу на Японию. Но её скорая капитуляция, подписанная 15 августа 1945 года, отменила этот этот замысел.
Примерно через несколько дней после капитуляции, во время одного из экспериментов с зарядом третьей бомбы, смертельную дозу облучения получил молодой физик Гарри Даглян. От полученной лучевой травмы он впал в кому и умер Через несколько недель, не приходя в сознание. А менее чем через год, во время схожего эксперимента с этим же зарядом, облучился физик Луис Злотин, который также скончался через несколько дней.
Заряд бомбы, который должен был уничтожить целый город и десятки тысяч людей, словно требовал своих жертв. Из-за этих двух несчастных случаев, ученые дали ему прозвище «заряд-демон», он также стал известен, как «демоническое ядро».
Но на этих двух смертях, его история не закончилась.
Заряд «Демон»
Заряд «Демон» представлял из себя две идентичные плутониевые полусферы, вместе образующие ядро диаметром 89 мм и весом около 6 кг. Их поверхности были покрыты никелевым напылением, а для предотвращения образования реактивных струй, между полусферами в момент обжатия, заряд обладал защитным кольцом. В отличие от заряда «Толстяка», «демоническое ядро», чтобы бомба сработала наверняка, находилось в более нестабильном состоянии, что при неправильном обращении могло перевести его в критическое состояние.
21 августа 1945 года в Лос-Аламосе, под руководством 24-летнего физика Гарри Дагляна, был произведен очень опасный эксперимент, заключающийся в том, чтобы обкладывая карбид-вольфрамовыми блоками плутониевый заряд, уменьшить его критическую массу И тем самым определив для него характеристики, более эффективного отражателя нейтронов. Проще говоря, результаты этого опыта будут использованы для создания более улучшенного темпера, позволяющему плутонию прореагировать лучше и соответственно, сделать бомбу немного мощнее.
Также в помещении на расстоянии трех метров от Дагляна, находился 29-летний охранник Роберт Хеммерли. В эксперименте, Даглян постепенно стал обкладывать ядро карбид-вольфрамовыми блоками, служащими, как отражатели нейтронов. Каждый весом около четырех с половиной килограмм. С каждым новым блоком, всё больше нейтронов возвращалась назад в сборку, прежде чем рассеивалось в окружающее пространство. Также с каждым разом, всё больше происходило актов выделения.
В конечном счёте, он собрал куб, диаметром около полуметра. По замыслу эксперимента, Даглян хотел довезти сборку до точки, когда сборка станет почти критической. То есть, он должен был был полностью контролировать процесс. Но Даглян совершил роковую ошибку, стоившую ему жизни.
Когда он медленно поднес последний блок, то радиометр затрещал, как сумасшедший, предупреждая тем самым, что ядро перешло почти в критическое состояние. Даглян попытался быстро отдернуть куб, но случайно уронил прямо на ядро. В этот момент сборка стала критической и началась самоподдерживающаяся цепная реакция деления, испускающая во все стороны смертоносный поток нейтронного излучения. Мгновенно всё помещение озарилось ярко голубоватым светом из-за ионизации воздуха.
Даглян в панике попытался поднять блок, но он снова выскользнул из рук и упал туда же. Тогда он попытался перевернуть стол, чтобы разрушить конструкцию, но безрезультатно, она была слишком тяжёлой. И тогда он стал разбирать ее, откидывая блоки, пока радиометр, наконец, не успокоился. На это всё ушло меньше минуты. Но этого времени хватило, чтобы получить дозу облучения в 510 рентген или свыше 2-х грей, что впоследствии вызовет острую лучевую болезнь, а затем и смерть.
Примерно через час появилась тошнота, а затем и рвота. Позже, уже в больнице тело покрылось волдырями, а кожа с правой кисти слезла до плоти. Даглян впал в кому, а его состояние с каждым днем только ухудшалось. Через 25 дней после инцидента, Гарри Даглян скончался, не приходя в сознание.
Он стал первой жертвой от подобного рода эксперимента с критической массой
Охранник, находившийся в нескольких метрах, получил дозу облучения в 20 рентген или 8 рад. Он прожил ещё 33 года после этого события и умер от лейкемии в возрасте 62 лет.
21 мая 1946 года, был произведен 2-й эксперимент, предназначенный определить в каком положении от заряда отражатели нейтронов, переведет его из стабильного состояния в критическое. Этот опыт проводился 35-летним физиком Луисом Злотиным с тем же самым зарядом, что убил Дагляна. Злотин собирался покидать Лос-Аламос и передавал свой опыт, показывая технику выполнения работ, 34-летнему стажеру, физику Элвину Грейвсу.
Также в помещение, помимо них, присутствовало еще шесть ассистентов. Эксперимент был схож с Даглянским, но на этот раз вместо карбид-вольфрамовых блоков, использовались две полусферы диаметром 228 мм из бериллия, металла, который также является отличным отражателем нейтронов. Заряд размещался в нижней полусфере бериллия, а она в свою очередь, размещалась в алюминиевой полусфере, имитирующей пушер.
Злотин, то приближал, то отдалял верхнюю полусферу бериллия, не позволяя ей сесть полностью, пока сцинтилляционный счетчик измерял активность ядра. Сесть полусфере полностью не позволяла лопатка, обычная плоская отвертка, которую держал физик в правой руке, а левой рукой он придерживал полусферу, в которой было сделано отверстие для большого пальца. Физик, то приподнимал, то приопускал края полусферы, позволяя нейтронам выйти. Злотин уже с десяток раз выполнял эту работу и чувствовал в себе излишнюю уверенность, поэтому нарушал правила техники безопасности, выполняя эту работу отверткой, что запрещалось инструкцией.
Когда-то Энрике Ферми предупредил Злотина и других ученых, что они не проживут и года, если не прекратят свои эксперименты. Ричард Фейнман назвал этот эксперимент, дерганьем за хвост спящего дракона.
Эти предостережения оказались пророческими
В день инцидента, отвертка всё-таки соскочила, позволив бериллию сесть полностью, что мгновенно привело сборку в критическое состояние, вызвав в цепную реакцию деления и интенсивный поток нейтронного излучения. В это же мгновение помещение озарилось голубым сиянием.
Наблюдатели почувствовали тепловую волну. Злотин в этот момент почувствовал кислый привкус во рту, а его левая рука испытала сильнейшее жжение. Моментально он скинул полусферу на пол, остановив реакцию и тем самым спася всех присутствующих, кроме самого себя.
С момента начала цепной реакции, прошло чуть больше секунды, но этого было достаточно, чтобы получить сразу несколько смертельных доз. Луис Злотин получил примерно около 2500 рентген или 10 грей, то есть в 5 раз больше, чем Даглян. Выйдя из лаборатории, у него моментально начались проявляться симптомы острой лучевой болезни в виде рвоты. Он был был помещен в госпиталь, где ему делали переливание крови, на медицина оказалась бессильна. На 5-й день его состояние стало резко ухудшаться, на 7-й все его функции организма практически отказали И он был помещен в кислородную камеру, после чего впал в кому.
Злотин умер, не приходя в сознание, от крайне тяжелой формы острой лучевой болезни через 9 дней после инцидента. Всё это время у него появлялись ее симптомы в виде агонии и сильной диареи, лимфостаза конечностей, эритемы кожи, волдырей, гангрены и помутнения рассудка.
Ближе всех к ядру после Злотина, находился Элвин Грейвс. Тело Злотина экранировало Грейвса, тем самым частично защитив его. Однако и он получил серьезную дозу в 390 рентген, этого хватило чтобы и у него вызвать острую лучевую болезнь, а его шансы на выживание оценивались 50 на 50. Грейвс был госпитализирован и после нескольких недель лечения выжил. Он прожил ещё 20 лет после инцидента и умер от сердечного приступа, страдая все эти годы от неврологических заболеваний и проблем со зрением.
Остальные участники,находившиеся в помещении, получили дозы от 125 до 15 рентген. Большая часть из них доживет до самой старости и умрет от естественных причин. Только Марион Чишлицки, получивший 30 рентген, умер через 19 лет от лейкемии. А Патрик Клири погиб на Корейской войне.
Во время двух инцидентов, никто из присутствующих не имел при себе пленочного дозиметра, что являлось нарушением техники безопасности. Поэтому определить точную дозу облучения каждого из присутствующих, попросту не удалось. Лишь только примерные цифры, основанные на расчетах, позволили определить степень облучения.
Примерно через месяц после второго инциндента, заряд «Демон» был использован в атомной бомбе «Джильда» во время взрыва «Эйбл» на атолле Бикини. Несколько сотен свиней, морских свинок, коз, 1000 крыс и мышей в качестве подопытных животных, были размещены в зоне поражения на кораблях мишенях.
В 9:00 утра 1 июля 1946 на высоте 158 м, заряд «Демон» был подорван и наконец прекратил свое существование
Около 10% всех животных, погибнет сразу от ударной волны и радиационного воздействия. Оставшаяся большая часть, погибнет в течение следующих недель от лучевой болезни. Благодаря опытам Дагляна и Злотина, взорванные бомбы на Бикини были немного мощнее своих предшественников. Существует также альтернативная версия, использования заряда «Демона».
После второго инцидента в заряде образовались продукты распада, которые могли нарушить цепочку деления в момент обжатия. Поэтому ядро было отправлено на доисследование. Также, ему нужно было время, чтобы перейти в уравновешенное состояние, поэтому его планировалось использовать во время третьего взрыва «Чарли». Но из за того, что корабли-мишени не удалось дезактивировать от радиоактивного загрязнения, вызванного взрывом «Бейкер», 3-е испытание отменили, а ядро отправили на переплавку для использования в других зарядах. После этих инцидентов все эксперименты подобного рода с критической массой, стали проводить только с помощью роботов и видеонаблюдения,а весь персонал удалялся в безопасное помещение, как минимум на несколько на несколько сотен метров.
