Carga demonio

Demon core es el  nombre dado a un volumen subcrítico de plutonio de 6,2 kg que estuvo involucrado en dos accidentes en el laboratorio de Los Álamos en 1945 y 1946. En ambos casos, la exposición a la radiación resultante de una transición no planificada a un estado supercrítico condujo a la muerte de los científicos, después de lo cual la asamblea obtuvo su nombre. El diseño constaba de dos mitades de bolas de plutonio en fase delta, recubiertas de una capa de níquel , con una masa total de 6,2 kg, con una densidad de 15,7 g/cm³ [1] [2] .

Fabricación e historia temprana

La carga demoníaca (como la segunda carga utilizada en el bombardeo de Nagasaki ) cuando se ensambló fue una enorme esfera de 6,2 kg con un diámetro de 89 milímetros. Constaba de tres partes: dos hemisferios de plutonio-galio y un anillo diseñado para evitar que el flujo de neutrones "salga volando" del espacio entre los hemisferios durante la implosión . El núcleo del dispositivo utilizado en la prueba nuclear Trinity en el sitio de prueba de Alamogordo en julio no tenía ese anillo [3] [4] .

El plutonio purificado se envió desde el Complejo Hanford en el estado de Washington al Laboratorio Nacional de Los Álamos ; el documento de inventario del 30 de agosto muestra que Los Álamos agotó "HS-1, 2, 3, 4; R-1" (componentes de las bombas Trinity y Nagasaki) y tenía a su disposición "HS-5, 6; R-2”, listo y en manos del servicio de control de calidad. El material para "HS-7, R-3" estaba en el departamento metalúrgico de Los Álamos y también se suponía que estaría listo para el 5 de septiembre [5] . Los metalúrgicos utilizaron una aleación de plutonio con galio , que estabilizó el alótropo de fase δ del plutonio , lo que hizo posible darle la forma esférica deseada mediante prensado en caliente . Dado que se descubrió que el plutonio se corroía fácilmente , la esfera se recubrió con níquel [6] .

El 10 de agosto, el General de División Leslie R. Groves, Jr. escribió una carta al General del Ejército George C. Marshall , Jefe de Estado Mayor del Ejército de los EE. UU.:

La siguiente bomba de tipo implosión estaba programada para ser lanzada con el primer buen tiempo después del 24 de agosto de 1945. Hemos ganado 4 días para construir y esperamos enviar los últimos componentes desde Nuevo México el 12 o 13 de agosto. Siempre que no haya dificultades imprevistas en la fabricación o el transporte al teatro de operaciones, la bomba debería estar lista para ser entregada en el primer clima adecuado después del 17 o 18 de agosto [5] .

Texto original  (inglés)[ mostrarocultar] Se programó que la siguiente bomba del tipo de implosión estaría lista para ser entregada en el objetivo con el primer buen tiempo después del 24 de agosto de 1945. Hemos ganado 4 días en la fabricación y esperamos enviar los componentes finales desde Nuevo México el 12 de agosto o más. 13 Siempre que no haya dificultades imprevistas en la fabricación, en el transporte al teatro o después de la llegada al teatro, la bomba debería estar lista para ser entregada en el primer clima adecuado después del 17 o 18 de agosto.

Marshall agregó una nota: "No debe lanzarse sobre Japón sin un permiso especial del presidente", ya que el presidente Harry Truman esperaba ver los efectos de los dos primeros ataques [5] . La construcción de la tercera bomba estaba prevista para el 13 de agosto. Se esperaba que estuviera lista el 16 de agosto y cayó el 19 de agosto [5] . Esto fue impedido por la rendición de Japón el 15 de agosto de 1945, cuando aún estaban en marcha los preparativos para enviar una carga a la Base Aérea de Kirtland . El tercer cargo permaneció en Los Álamos [7] .

Primer incidente

El 21 de agosto de 1945, un joven científico, Harry Daghlian , realizó un experimento en solitario para estudiar la reflexión de los neutrones. El núcleo se colocó dentro de una estructura de bloque de carburo de tungsteno , un reflector de neutrones . La adición de cada nuevo bloque con un peso de 4,4 kg (la masa total de los bloques debía ser de 236 kg) acercó al conjunto a un estado crítico. Al intentar instalar el siguiente bloque, Daghlian lo dejó caer directamente sobre el plutonio, lo que puso al conjunto en un estado supercrítico . A pesar de que el bloqueo se eliminó de inmediato, Daghlian recibió una dosis letal de radiación (alrededor de 5-8 Sv ) y murió de enfermedad por radiación 25 días después [1] [2] .

Una segunda persona, el guardia Robert J. Hammerly, que no participó en el experimento, también resultó herida durante el incidente y recibió una dosis de aproximadamente 0,2 Sv. Hemmerli murió en 1978 (32 años después del incidente) de leucemia a la edad de 62 años [8] .

Aproximadamente 10 16 fisiones ocurrieron durante el incidente , la cubierta de níquel en la bola de plutonio no colapsó [2] .

Segundo Incidente

El 21 de mayo de 1946, el físico Louis Zlotin realizó un experimento en el laboratorio de Los Álamos para estudiar las propiedades de la fisión nuclear instalando un reflector de neutrones en un conjunto subcrítico, mientras demostraba el experimento a otros siete científicos. Por su extrema peligrosidad, el experimento se llamó "tirar de la cola del dragón". El experimentador colocó el núcleo entre dos hemisferios de berilio (haciendo el papel de un reflector) y bajó manualmente el hemisferio superior sobre el núcleo, sujetándolo con el pulgar por el orificio en la parte superior. A medida que el hemisferio se movía hacia arriba y hacia abajo, los sensores registraban cambios en la actividad del ensamblaje. El único objeto que impidió el cierre de los hemisferios fue el aguijón de un destornillador plano, que el científico sostenía en su mano derecha [1] . Zlotin ya había realizado este experimento más de diez veces; anteriormente, Enrico Fermi le dijo a él y a otros empleados que participaron en los experimentos que si no detenían sus peligrosos experimentos, “morirían en un año” [9] .

Durante el descenso del hemisferio superior, el destornillador de Zlotin se resbaló y los hemisferios se cerraron, rodeando completamente el plutonio. La asamblea entró instantáneamente en un estado supercrítico, pero Zlotin golpeó rápidamente el hemisferio superior contra el suelo, deteniendo la reacción en cadena, que pudo haber salvado la vida del resto de las personas en el laboratorio. Zlotin recibió una gran dosis de radiación, alrededor de 1000 rad (principalmente de neutrones rápidos ) y murió 9 días después de una enfermedad por radiación aguda en la forma intestinal. El resto de los presentes recibieron dosis estimadas en la década de 1940 en 0,4-3,6 Sv [1] [2] [10] . Dos de ellos fallecieron 18 y 20 años después del incidente, de leucemia (a los 42 años) e infarto de miocardio (a los 54 años), respectivamente; uno murió después de 29 años a los 83 años (endocarditis bacteriana); uno murió durante la Guerra de Corea después de 6 años. Tres estaban vivos en 1977-1978, 31-32 años después del incidente [8] .

Consecuencias

Se suponía que la carga daemon se usaría en pruebas nucleares como parte de la Operación Crossroads , pero después del accidente tomó tiempo reducir su radioactividad y volver a evaluar la presencia de productos de fisión, algunos de los cuales podrían ser muy venenosos para el nivel deseado. de fisión. Los siguientes dos núcleos se enviaron para su uso en las pruebas de Able y Baker, y se programó el envío de la carga demoníaca más tarde para la tercera prueba de la serie, tentativamente llamada Charlie, pero esta prueba se canceló debido a niveles inesperadamente altos de radiactividad en como resultado de la prueba submarina Baker y la incapacidad de desactivar los buques de guerra objetivo. Posteriormente, la carga se fundió y el material se recicló para su uso en otras cargas [11] [12] .

Notas

  1. ↑ 1 2 3 4 Hubbell MW Los fundamentos de la generación de energía nuclear: Preguntas y respuestas . - Bloomington: AuthorHouse , 2011. - P. 119. - 537 p. — ISBN 978-1-4634-2658-3 .
  2. ↑ 1 2 3 4 William R. Stratton. Una revisión de los accidentes de criticidad  . LANL (26 de septiembre de 1967). Consultado el 16 de febrero de 2012. Archivado desde el original el 10 de septiembre de 2012. ;
    revisión de 2000 Archivado el 27 de septiembre de 2007 en Wayback Machine , págs. 74-76;
    Revisión de accidentes nucleares que inducen SCR (LA-13638) - traducción al ruso 2003 - 1. Laboratorio Nacional de Los Álamos, 21 de agosto de 1945; 21 de mayo de 1946
  3. ↑ Wellerstein , Alex No conoces a Fat Man  . Blog de datos restringidos. Consultado el 4 de abril de 2014. Archivado desde el original el 7 de abril de 2014.
  4. ↑ Coster-Mullen, John. Diferencias principales, de "Bombas atómicas: la historia interna ultrasecreta de Little Boy y Fat Man " . - 2010. Archivado el 27 de abril de 2014 en Wayback Machine . Un error: la leyenda de la ilustración indica que el núcleo de Fat Man estaba chapado en plata; estaba enchapado en níquel, ya que el enchapado de plata en el núcleo del dispositivo se ampollaba. El disco en los dibujos es una junta de lámina de oro.
  5. ↑ 1 2 3 4 Wellerstein, Alex La venganza del tercer núcleo . Blog de datos restringidos. Consultado el 4 de abril de 2014. Archivado desde el original el 7 de abril de 2014.
  6. ↑ Baker, Richard D.; Hecker, Sigfried S.; Harbur, Delbert R. (1983). "Plutonio: una pesadilla en tiempos de guerra pero el sueño de un metalúrgico" (PDF) . Ciencia de Los Álamos . Laboratorio Nacional de Los Álamos (invierno/primavera): 142-151. Archivado desde el original (PDF) el 17 de octubre de 2011 . Consultado el 22 de noviembre de 2010 . Parámetro obsoleto utilizado |url-status=( ayuda )
  7. ↑ Shreiber, Raemer; Rhodes, Entrevista de Richard Raemer Schreiber  ( 1993). Consultado el 28 de mayo de 2015. Archivado desde el original el 29 de abril de 2015. Raemer Schreiber siendo entrevistado por Richard Rhodes
  8. ↑ 1 2 QUÉ HA PASADO CON LOS SOBREVIVIENTES DE LOS PRIMEROS ACCIDENTES NUCLEARES DE LOS ÁLAMOS Archivado el 12 de septiembre de 2014 en Wayback Machine página 22 tabla 2
  9. ↑ Bienvenida, Eileen. Los archivos de plutonio (Neopr.) . - 1999. - S.  184 . — ISBN 978-0385314022 .
  10. ↑ Dosis de radiación en el accidente de Pajarito del 21 de mayo de 1946 Archivado el 13 de agosto de 2012 en Wayback Machine // LANL, LA-687, 26 de mayo de 1948
  11. ↑ Wellerstein, Alex . The Demon Core and the Strange Death of Louis Slotin , The New Yorker  (21 de mayo de 2016). Archivado desde el original el 11 de julio de 2018. Consultado el 22 de junio de 2021.
  12. ↑ Wellerstein, Alex El destello azul  . Datos Restringidos (23 de mayo de 2016). Consultado el 23 de mayo de 2016. Archivado desde el original el 24 de mayo de 2016.
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