През 1946-а, скоро след края на Втората световна война, физикът Луис Слотин стои пред ниска маса в Националната лаборатория "Лос Аламос", щата Ню Мексико.
Той е фокусиран върху обекта, намиращ се пред него. Левият му палец е пъхнат в дупка отгоре на тежък берилиев купол като пръстите държат едната страна, докато той внимателно пренася тежестта му на най-левия му край.
В дясната ръка държи плоска отвертка, чийто край е подпъхнат под десния край на купола, за да предотврати пълното му затваряне. През отвора отдясно едва се долавя метален отблясък от 6-килограмова плутониева сфера, която е трябвало да се превърне в едно от следващите ядрени оръжия на САЩ.
Слотин бавно започва да спуска купола като използва отвертката, за да контролира отвора. Той прави това многократно, но този път нещата са различни.
Докато лявата му ръка отпуска хватката върху купола, дясната се плъзва съвсем малко повече от необходимото като вади отвертката и не оставя нищо, което пречи на затварянето му. Яркосин проблясък показва, че куполът си идва на мястото и Слотин усеща силна топлина по цялата си кожа.
Той бързо извърта китка, за да махне купола от плутониевата сфера, но щетите вече са налице. Девет дни по-късно той е мъртъв.
Възстановка на случилото се със Слотин, кадър - Wikipedia
За половината секунда, в която куполът е бил затворен, плутоният достига свръхкритична маса като стартира верижна реакция и отделя смъртоносна доза гама-лъчи, които увреждат необратимо Слотин. Още седем души са били в същото помещение с него по време на инцидента.
Луис Слотин по време на експеримента с Тринити
Трима са хоспитализирани с тежка лъчева болест. Единственото, което е било достатъчно, за да се постигне този ефект, е било изместването на отвертка с частица от сантиметъра за частица от секундата.
Американският физик Ричард Файнман нарича тази техника, сравнително разпространена по това време, "гъделичкане на опашката на спящ дракон".
Смъртоносното ядро, това 6-килограмово парче плутоний, което отнема живота на Луис Слотин, започва съществуването си като пръчки от уран-238, относително стабилен изотоп, в комплекса "Ханфорд" в щата Вашингтон. Тези пръчки са били пъхнати в ядрен реактор и бомбардирани с неутрони с надеждата някои от неутроните да се захванат за урановите атоми като увеличат атомната им маса до 239.
За разлика от уран-238 (с период на полуразпад 4.5 млрд. години), уран-239 е крайно нестабилен (23 минути); той бързо преминава в нептуний-239 (2.4 дни), и след това в плутоний-239 (24 000 години). Суровият плутоний за ядрото после бил пречистен и изпратен в лабораторията "Лос Аламос" като сол, плутониев нитрат.
Получаването на завършено ядро на бомба от плутониевия нитрат се оказало сериозно предизвикателство за металурзите в "Лос Аламос".
Към момента, когато създали смъртоносното ядро (третото плутониево ядро след бомбите в Тринити и Нагазаки), те били открили повечето от особеностите на процеса. Те първо преобразували плутониевата сол в плутоний-метал чрез реакция с метален калций, което е относително прост процес.
Металурзите обаче не били готови: ранни изследвания установили, че плутоният, получен по този начин, е невероятно крехък и се пропуква при всеки опит да бъде оформен в необходимата форма. За да преодолеят този проблем, металурзите се опитали да смесят плутония с различни други метали, за да установят дали те ще подобрят ефективността му като сплав като в крайна сметка открили, че галият е идеалното решение.
Плутониево-галиевата сплав на ядрото била пресована в две полусфери и после покрита с тънък слой от никел, за да се предпази плутоният от ръжда. Съединяването на двете полусфери завършвало производствения процес.
Тогава още не било ясно кога и как ще свърши Втората световна война, така че учените в "Лос Аламос" работили неуморно, за да завършат ядрото.
Точно когато се подготвяли да го доставят за окончателно поставяне в бомба, на 15 август 1945-а дошла капитулацията на Япония. Това изправило американската ядрена програма пред въпрос: какво да се прави с ядрото на третата бомба? За щастие тя вече не била нужна за военни цели.
Възможността възникнала под формата на Операция „Кросроудс", програма за изпитания на ефекта от ядрените оръжия върху военни кораби. Обаче след като напрежението от военните времена изчезнало, учените осъзнали, че е полезно да направят още някои експерименти с творението си.
Ядрото, предвидено за употреба в оръжие за масово поразяване, е било проектирано да има лек задействащ механизъм. Проектът е бил то да е с конфигурация от "-5 цента", тоест са му били нужни само още 5 процента плутоний, за да достигне свръхкритична маса и да предизвика радиационен инцидент.
С други думи, ядрото е било постоянно на ръба на експлозията.
Няколко случайни неутрона биха били достатъчни, за да задействат смъртоносна верижна реакция. Учените са знаели, че ядрото е нестабилно, но сега вече са имали възможността да измерят точно колко близо е то до критичната маса и как, с различни техники, би могло да бъде доближено още повече до нея.
Експериментът, причинил смъртта на Луис Слотин през 1946-а, поставя точно тези въпроси. Вече е било известно, че бомбардирането на плутониево ядро с неутрони може да предизвика необходимия тласък за критична маса и също така се е знаело, че плутоният отделя неутрони като част от естествения си процес на разпад.
Чрез частично покриване на ядрото с купол, направен от берилий, отлично отразяващ неутрони, е било възможно да се бомбардира ядрото с достатъчно много от собствените му неутрони, за да се доближи то до критичната маса като същевременно се оставят достатъчно неутрони да излизат навън, за да не завърши реакцията.
Като е изпуснал купола, Слотин е спрял излизането на всички неутрони от сферата, с което е придал на ядрото достатъчно енергия, за да се случи фаталната верижна реакция.
Слотин всъщност е вторият учен, намерил смъртта си от това ядро. Хари Далиян, друг физик от Лос Аламос, опитва подобен експеримент година по-рано като използва блокчета от волфрамов карбид, вместо берилиев купол.
Докато подрежда блокчетата около ядрото, той случайно изпуска едното от тях върху него, с което осигурява малкото енергия, за да се постигне критична маса. Подобно на Слотин, Далиян действа бързо и премахва всички неутронни рефлектори от ядрото, но е достатъчен дори и миг на свръхкритична маса, за да се отдели смъртоносна доза радиация.
Далиян лежал в болница 25 дни, преди да почине от получените увреждания.
Ядрото така и никога не стигна до употреба в ядрено оръжие. След инцидента със Слотин, то е разтопено и елементите му са преразпределени в няколко нови бойни глави. И все пак съществуването му дава важен урок на учените: дори и извън оръжие, плутоният представлява непосредствена заплаха. Достатъчни били случаен удар с блокче, или изместена отвертка, за да загинат двама цивилни учени.
В наши дни около 15 000 ядрени оръжия са разпространени по цял свят като се намират в ръцете на национални държави и въоръжени групи.
Тази бройка също така подсказва за много по-голяма опасност. Достатъчно е погрешно разчетено съобщение или погрешно натиснат бутон, за да загинат милиони хора като потенциално се стартира глобален конфликт, който да причини смъртта на още милиони други.
В ранните дни на ядрените бомби тази опасност е била осезаема и разбирана добре от мнозина. Не само защото тези бомби са можели да унищожават градове и да убиват многобройно население, но защото компонентите им са били все още нови и недоказали се, заради което са давали причини за усещане на страхопочитание.
Сега ядрените бойни глави са невидими и никой не мисли за тях, дори когато ядрената война изглежда по-близо, отколкото е била от десетилетия.
"Лос Аламос" са прекратили ръчната манипулация на ядра в експерименти за достигане на критична маса след кончината на Слотин. Това със сигурност е било добро решение. И все пак ироничното подмятане на Файнман за тези експерименти - сравнението с гъделичкането на опашката на спящ дракон - също така е запазило потенциала за немислимо разрушение в досегаем обхват.
