Demoniydin on nimi 6,2 kg : n alikriittiselle tilavuudelle plutoniumia , joka joutui kahteen onnettomuuteen Los Alamosin laboratoriossa vuosina 1945 ja 1946. Molemmissa tapauksissa säteilyaltistus, joka aiheutui suunnittelemattomasta siirtymisestä ylikriittiseen tilaan, johti tutkijoiden kuolemaan, minkä jälkeen kokoonpano sai nimensä. Suunnittelu koostui kahdesta delta-vaiheen plutoniumpallon puolikkaasta, jotka oli päällystetty nikkelikerroksella ja joiden kokonaismassa oli 6,2 kg ja tiheys 15,7 g/cm³ [1] [2] .
Demonipanos (kuten toinen Nagasakin pommituksessa käytetty panos ) oli koottuna massiivinen 6,2 kg:n pallo, jonka halkaisija oli 89 millimetriä. Se koostui kolmesta osasta: kahdesta plutonium-gallium -puoliskosta ja renkaasta, joka oli suunniteltu estämään neutronivuo " lentäämästä ulos" puolipallojen välisestä tilasta räjähdyksen aikana . Heinäkuussa Alamogordon koepaikalla tehdyssä Trinityn ydinkokeessa käytetyn laitteen ytimessä ei ollut tällaista rengasta [3] [4] .
Puhdistettu plutonium kuljetettiin Washingtonin osavaltiossa sijaitsevasta Hanford Complexista Los Alamos National Laboratoryon ; elokuun 30. päivän inventaarioasiakirja osoittaa, että Los Alamos käytti loppuun "HS-1, 2, 3, 4; R-1" (Trinity- ja Nagasakin pommien komponentit) ja sen käytössä oli "HS-5, 6; R-2", valmis ja laadunvalvontapalvelun käsissä. Materiaali "HS-7, R-3" oli Los Alamosin metalliosastolla ja sen piti olla valmis 5. syyskuuta mennessä [5] . Metallurgit käyttivät plutoniumin ja galliumin seosta , joka stabiloi plutoniumin δ-faasin allotroopin , mikä mahdollisti halutun pallomaisen muodon antamisen kuumapuristamalla . Koska plutoniumin havaittiin syöpyvän helposti , pallo päällystettiin nikkelillä [6] .
10. elokuuta kenraalimajuri Leslie R. Groves Jr. kirjoitti kirjeen armeijan kenraalille George C. Marshallille , Yhdysvaltain armeijan esikuntapäällikölle:
Seuraava räjähdystyyppinen pommi oli määrä toimittaa ensimmäisellä hyvällä säällä 24. elokuuta 1945 jälkeen. Olemme voittaneet 4 päivää rakentamiseen ja odotamme toimittavamme viimeiset komponentit New Mexicosta 12. tai 13. elokuuta. Edellyttäen, ettei valmistuksessa tai operaatioalueelle kuljetuksessa ole odottamattomia vaikeuksia, pommin tulee olla valmis toimitettavaksi ensimmäisellä sopivalla säällä 17. tai 18. elokuuta jälkeen [5] .
Alkuperäinen teksti (englanniksi)[ näytäpiilottaa] Seuraavan räjähdystyyppisen pommin oli määrä olla valmis toimitettavaksi kohteeseen ensimmäisellä hyvällä säällä 24. elokuuta 1945 jälkeen. Olemme saaneet 4 päivää valmistusta ja odotamme saavamme lopulliset komponentit New Mexicosta 12. elokuuta tai 13. Edellyttäen, että valmistuksessa, kuljetuksessa teatteriin tai teatteriin saapumisen jälkeen ei ole odottamattomia vaikeuksia, pommin tulee olla valmis toimitettavaksi ensimmäisellä sopivalla säällä 17. tai 18. elokuuta jälkeen.Marshall lisäsi huomautuksen: "Sitä ei saa pudottaa Japaniin ilman presidentin erityistä lupaa", kuten presidentti Harry Truman odotti näkevänsä kahden ensimmäisen hyökkäyksen vaikutukset [5] . Kolmannen pommin rakentaminen ajoitettiin 13. elokuuta. Sen odotettiin olevan valmis 16. elokuuta mennessä ja pudotettiin 19. elokuuta [5] . Tämän esti Japanin antautuminen 15. elokuuta 1945, jolloin valmistelut olivat vielä kesken panoksen lähettämiseksi Kirtlandin lentotukikohtaan . Kolmas panos jäi Los Alamosiin [7] .
21. elokuuta 1945 nuori tiedemies Harry Daghlian suoritti kokeen yksin tutkiakseen neutronien heijastusta. Ydin sijoitettiin volframikarbidilohkorakenteen , neutroniheijastimen , sisään . Kunkin uuden 4,4 kg painavan lohkon lisääminen (lohkojen kokonaismassaksi tuli 236 kg) lähensi kokoonpanoa kriittiseen tilaan. Yrittessään asentaa seuraavaa lohkoa Daghlian pudotti sen suoraan plutoniumin päälle, mikä laittoi kokoonpanon ylikriittiseen tilaan . Huolimatta siitä, että tukko poistettiin välittömästi, Daghlian sai tappavan säteilyannoksen (noin 5-8 Sv ) ja kuoli säteilytautiin 25 päivää myöhemmin [1] [2] .
Myös toinen henkilö, vartija Robert J. Hammerly, joka ei ollut mukana kokeessa, loukkaantui tapahtuman aikana ja sai noin 0,2 Sv:n annoksen. Hemmerli kuoli vuonna 1978 (32 vuotta tapahtuman jälkeen) leukemiaan 62-vuotiaana [8] .
Tapahtuman aikana tapahtui noin 10 16 fissiota , plutoniumpallon nikkelipeite ei romahtanut [2] .
21. toukokuuta 1946 fyysikko Louis Zlotin suoritti kokeen Los Alamosin laboratoriossa tutkiakseen ydinfission ominaisuuksia asentamalla neutroniheijastimen alikriittiseen kokoonpanoon, samalla kun hän esitteli koetta seitsemälle muulle tiedemiehelle. Äärimmäisen vaaransa vuoksi kokeilua kutsuttiin "lohikäärmeen hännän vetämiseksi". Kokeen suorittaja asetti ytimen kahden berylliumpuolipallon väliin (joka näyttelee heijastimen roolia) ja laski manuaalisesti ylemmän puolipallon ytimen päälle pitäen sitä peukalolla yläosan reiästä. Kun pallonpuolisko liikkui ylös ja alas, anturit tallensivat muutoksia kokoonpanon toiminnassa. Ainoa esine, joka esti pallonpuoliskojen sulkeutumisen, oli litteän ruuvimeisselin pisto, jota tiedemies piti oikeassa kädessään [1] . Zlotin oli jo suorittanut tämän kokeen yli kymmenen kertaa; aiemmin Enrico Fermi kertoi hänelle ja muille kokeisiin osallistuneille työntekijöille, että jos he eivät lopeta vaarallisia kokeitaan, ne "tuhoavat vuodessa" [9] .
Ylemmän pallonpuoliskon laskemisen aikana Zlotinin ruuvimeisseli luisui ja pallonpuoliskot sulkeutuivat ja ympäröivät plutoniumin kokonaan. Kokoonpano meni välittömästi ylikriittiseen tilaan, mutta Zlotin kaatui nopeasti ylemmän pallonpuoliskon lattialle pysäyttäen ketjureaktion, joka saattoi pelastaa muiden laboratoriossa olevien ihmisten hengen. Zlotin sai suuren annoksen säteilyä - noin 1000 rad (pääasiassa nopeista neutroneista ) ja kuoli 9 päivää myöhemmin akuuttiin säteilysairauteen suolistomuodossa. Muut läsnäolijat saivat 1940-luvulla arvioituja annoksia 0,4-3,6 Sv [1] [2] [10] . Kaksi heistä kuoli 18 ja 20 vuotta tapahtuman jälkeen leukemiaan (42-vuotiaana) ja sydäninfarktiin (54-vuotiaana). yksi kuoli 29 vuoden jälkeen 83-vuotiaana (bakteerinen endokardiitti); yksi kuoli Korean sodassa kuuden vuoden jälkeen. Kolme oli elossa vuosina 1977-1978, 31-32 vuotta tapahtuman jälkeen [8] .
Daemon-panosta piti käyttää ydinkokeissa osana Operation Crossroads -operaatiota , mutta onnettomuuden jälkeen kesti aikaa vähentää sen radioaktiivisuutta ja arvioida uudelleen fissiotuotteiden esiintyminen, joista osa saattoi olla erittäin myrkyllisiä halutulle tasolle fissiosta. Seuraavat kaksi ydintä lähetettiin käytettäväksi Able- ja Baker-testeissä, ja demonipanos oli määrä lähettää myöhemmin sarjan kolmatta testiä varten, alustavasti nimeltään Charlie, mutta tämä testi peruttiin odottamattoman korkean radioaktiivisuustason vuoksi. Bakerin vedenalaisen testin ja kyvyttömyyden deaktivoida kohdesota-aluksia seurauksena. Panos sulatettiin myöhemmin ja materiaali kierrätettiin käytettäväksi muissa panoksissa [11] [12] .
Manhattan projekti | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Paikat |
| |||||||||||
Ase | ||||||||||||
Testit | ||||||||||||
Johtajat | ||||||||||||
Tiedemiehet |
| |||||||||||
Aiheeseen liittyvät artikkelit |
Yhdysvaltain ydinkokeet | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Toiminnot |
| ||||||
Moskovan sopimuksen jälkeen |
| ||||||
Rauhanomaisia ydinräjähdyksiä | |||||||
Testauspaikat _ |
| ||||||
Aiheeseen liittyvät artikkelit | |||||||