Nézze meg a sporthíreket is
Iratkozzon fel hírlevelünkre Nézze meg a sporthíreket is
Csatlakozzon hozzánk közösségi oldalainkon is!
Bár harcban sosem használták, a harmadik atombomba egyik kulcsfontosságú komponense mégis halálosnak bizonyult. A démonmaggal folytatott laboratóriumi vizsgálatok súlyos balesetekhez vezettek, és új biztonsági előírásokat eredményeztek.
Az atombomba kifejlesztésének történetében kevés olyan megrázó és tanulságos fejezet található, mint a démonmag esete. A Los Alamosban tárolt plutóniumtömeg a korszak tudományos csúcsteljesítménye volt, de végül két fiatal kutató életét követelte. Az események rávilágítottak a nukleáris kísérletek veszélyeire és hozzájárultak a szigorúbb biztonsági szabályok kidolgozásához.
Fotó: Wikimedia Commons
A démonmag: egy be nem vetett atombomba ördögi lelke
Az vészjósló nevű démonmag egy különleges, 6 kilogramm tömegű és 9 centiméter átmérőjű plutónium-gallium ötvözetből készült gömb volt, amelyet eredetileg az Egyesült Államok harmadik atombombájához fejlesztettek a második világháború végén. A Hirosimát és Nagaszakit ért nukleáris csapások után az amerikai vezetés nem zárta ki, hogy újabb bombát vessen be Japán ellen, amennyiben azzal gyorsabban lezárhatja a háborút.
Az ázsiai szigetország augusztusi kapitulációja miatt a harmadik bomba soha nem készült el teljesen, így a démonmagot végül kutatási célokra használták. A Los Alamos Nemzeti Laboratóriumban őrizték, és ott kezdtek el vele kísérletezni.
- Bár nem robbanásra kész formában tárolták, kritikus mennyiségű hasadóanyagot tartalmazott, amely alkalmas volt az önfenntartó láncreakció beindítására.
Ez a tulajdonsága tette egyszerre lenyűgözővé és halálossá.
A mag különösen azért minősült veszélyesnek, mert neutron visszaverésre alkalmas anyagok – például volfrám-karbid vagy berillium – közelében könnyen szuperkritikus állapotba kerülhetett.
Az első tragédia: Harry Daghlian halála
A Manhattan-terv fiatal fizikusa, Harry Daghlian 1945 augusztusában a démonmaggal kísérletezett. A célja az volt, hogy neutronreflektor segítségével megmérje, milyen közel kerülhet a mag a kritikus állapothoz. A kísérlet során volfrám-karbid téglákat helyezett a gömb köré, ezek visszaverték a kilépő neutronokat, növelve a mag reaktivitását.
Egy rosszul időzített mozdulat miatt az utolsó tégla rázuhant a magra. Azonnal beindult egy rövid, de veszélyes szuperkritikus reakció; egy kék villanást követően hőhullám keletkezett. Bár Daghlian megpróbálta eltávolítani a téglát, a kapott sugárdózis végzetesnek bizonyult.
Huszonöt nappal később, szörnyű kínok között halt meg, ő lett a démonmag első áldozata.
A kollégák beszámolója szerint már a baleset pillanatában tudták: a tudóst halálos sugárterhelés érte. Az eset után szigorú belső vizsgálat indult, de az eredmények nyomán egyelőre nem változtattak a kísérletek menetén.
Slotin végzetes bemutatója
Daghlian halála után egy kanadai fizikus, Louis Slotin folytatta a démonmaggal kapcsolatos kutatásokat. Egy rendkívül veszélyes technikát dolgozott ki, amely során két berilliumbevonatú félgömböt közelített a démonmaghoz. A félgömbök neutronreflektorként működtek, fokozva a láncreakció esélyét. Slotin mindössze egy csavarhúzóval próbálta megakadályozni a félgömbök teljes záródását.
A laborban a módszert némi sötét humorral a „szunnyadó sárkány ébresztgetéséhez" hasonlították.
1946. május 21-én Slotin több kollégája jelenlétében próbálta reprodukálni a kísérletet, amikor a csavarhúzó véletlenül megcsúszott. A félgömbök összezárultak, aminek következtében a mag szuperkritikussá vált. Ismét kék fény és hőhullám jelezte a halálos reakció bekövetkeztét. Slotint súlyos sugárterhelés érte, kilenc nappal később pedig meghalt. A túlélők szerint a kutató saját testével igyekezett védelmezni kollégáit, miközben szétszerelte a berendezést. Bátor, de kétségbeesett cselekedete több életet is megmenthetett.
Fotó: Wikimedia Commons
A démonmag további sorsa
A haláleseteket követően szigorításokat vezettek be; többek között változtattak a kísérleti protokollon, az élő bemutatókat pedig betiltották. A kutatók körében megnőtt a sugárbiztonsági képzések szerepe, és megkezdődött a nukleáris kutatások etikai irányelveinek kidolgozása is.
A veszélyes alkatrészt később újrahasznosították, hogy más magok készüljenek belőle. Bár az új magokat készenlétben tartották, az Egyesült Államok a háború után nem vetett be több atombombát.
Mi az a kritikus és szuperkritikus állapot?
A kritikus állapot azt jelenti, hogy a maghasadás során keletkező neutronok pont elegendőek ahhoz, hogy a reakció folyamatosan, de szabályozottan fennmaradjon. Ilyenkor a folyamat stabil. A szuperkritikus állapotban viszont túl sok neutron keletkezik, ezért a reakció robbanásszerűen felgyorsul. Ez szükséges az atombomba működéséhez, de kísérleteknél halálos lehet. A démonmag is ebbe az állapotba került a végzetes balesetek idején.
Fontos megjegyezni, hogy a robbanáshoz nem elég a szuperkritikus állapot – annak kellő ideig fenn is kell maradnia. A baleseteknél nem történt robbanás, mert a folyamat túl gyorsan megszakadt.