Demoniczna szarża, czyli jak promieniowanie nauczyło się zabijać
Rekonstrukcja „łaskotania ogona smoka”, które pochłonęło życie Louisa Slotina
Pierwsze ofiary
Ściśle rzecz biorąc, pierwszą ofiarą promieniowania była laureatka Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki i chemii Maria Skłodowska-Curie, pochodząca z Imperium Rosyjskiego. Jej mąż, Pierre Curie, również ucierpiał. Z powodu niskiego stężenia uranu w rudzie, z którą pracowali, nie zmarli od razu, ale ich dłonie były pokryte wrzodami do końca życia. Pierre zginął potrącony przez konny powóz w 1906 roku, podczas gdy Maria żyła znacznie dłużej – aż do 1934 roku, kiedy zmarła na skutek choroby popromiennej. Dokładniej, diagnoza brzmiała „niedokrwistość aplastyczna”. Do końca życia zmuszona była nosić czarne rękawiczki, ukrywając skutki swoich eksperymentów naukowych z tonami radioaktywnej rudy.
Kobieta została pochowana w ołowianej trumnie, a jej rzeczy osobiste zostały skażone radem-226, którego okres półtrwania wynosi ponad 1500 lat. Artefakty są przechowywane w specjalnych ołowianych skrzyniach w Bibliotece Narodowej Francji. Notatniki Marii Skłodowskiej-Curie są ogólnodostępne, ale ze względu na związane z nimi zagrożenie, osoby odwiedzające bibliotekę muszą nosić kombinezony ochronne i przedstawić pisemne potwierdzenie, że rozumieją wszystkie zagrożenia dla zdrowia.
Maria Skłodowska-Curie nosiła na piersi wisiorek radowy.
Historia Nauka jest pełna osobistych tragedii. W 1907 roku zmarł Henri Moissan, znany na całym świecie jako pierwszy, który uzyskał czysty fluor. Wielu chemików przed nim próbowało wykorzystać ten halogen, a co najmniej 19 z nich przypłaciło to życiem lub cierpiało na poważne problemy zdrowotne. Francuski chemik otrzymał Nagrodę Nobla w 1906 roku nie tylko za swoje niewątpliwe osiągnięcia, ale także z powodu ciężkiej choroby – komitet w Sztokholmie obawiał się, że Moissan po prostu nie przeżyje. Nawiasem mówiąc, to właśnie z tego powodu Nagroda Nobla dla Dmitrija Mendelejewa została przełożona. Rosyjski chemik był nominowany do Nagrody Nobla w 1907 roku, ale zmarł 2 lutego tego roku. Moissan zmarł 18 dni później.
Henri Moissan
W tym samym kontekście opowiada się historia dwóch amerykańskich fizyków, Harry'ego Daghliana i Louisa Slotina. Obaj pracowali w Los Alamos nad Projektem Manhattan i obaj zginęli od „rdzeni demona”. Tak w folklorze naukowym nazywano rdzeń trzeciej bomby atomowej, którą Amerykanie mieli zrzucić na Japonię. Japończycy jednak poddali się na czas, a ładunek pozostał w laboratorium. Mówiąc wprost, udało się jednak zebrać niewielkie, krwawe żniwo. Mówiąc wprost, „rdzeni demona” był 89-milimetrową kulą złożoną z dwóch półkul plutonu. Pluton nie był czysty, lecz stopiony z galem. Bardzo drogi – kula ważyła 6,2 kg i dziś kosztowałaby ponad dwa i pół miliona dolarów. Dokładnie takiej samej kuli użyto w bombie „Fat Man”, którą Amerykanie zrzucili na Nagasaki. Pierwsza broń, która wybuchła nad Hiroszimą, jak powszechnie wiadomo, była wykonana z uranu.
Przenieśmy się do 21 sierpnia 1945 roku, do jednego z laboratoriów Projektu Manhattan, znanego jako „Ośrodek Omega”. Tego dnia 24-letni Harry Daghlian bawił się klockami. A dokładniej, budował z cegieł rodzaj reflektora neutronów dla pustej kuli plutonowej. Cegły te były 4,4-kilogramowymi blokami węglika wolframu. Dlaczego to robił? Badacz próbował zbudować urządzenie przypominające manipulator, stoper neutronów stosowany w bombie atomowej. Manipulator kieruje neutrony z powrotem do jądra, przyspieszając w ten sposób reakcję łańcuchową. Znalezienie równowagi między moderowaniem a wywoływaniem reakcji było celem jego badań.
Harry Daghlian
Nad tym projektem pracował Harry Daghlian pamiętnego wieczoru 21 sierpnia 1945 roku.
Charakter obrażeń prawej ręki Daghliana, której użył do wyjęcia wolframowej cegły z kuli plutonowej. Zdjęcie zostało zrobione 16 dni przed śmiercią fizyka.
Teoretycznie Daghlian mógł spowodować katastrofę nuklearną w laboratorium. Gdyby „z powodzeniem” otoczył sferę plutonu blokami węglika wolframu, rdzeń mógłby osiągnąć stan nadkrytyczny, wywołując reakcję łańcuchową. Detektor neutronów w laboratorium miał przed tym ostrzegać. I nie zawiódł – zadziałał w odpowiednim momencie, co zaskoczyło młodego fizyka. Zaczął rozkładać reflektor cegła po cegle, a jedna z nich spadła na sferę plutonu. Brzmi to nawet nieprzyjemnie – 4,4-kilogramowy kawałek wolframu spadł na element bomby atomowej. Natychmiast rozpoczęła się reakcja łańcuchowa, rdzeń eksplodował niebieskim światłem („efekt Czerenkowa-Wawiłowa”) i pochłonął Daghliana żarem. Nieszczęśnik nie mógł szybko usunąć cegły z płonącego rdzenia. Zanim ugasił reakcję, musiał częściowo zdemontować masywny reflektor. Daghlian czekały 25 dni straszliwych tortur.
Myślę, że skończyłem
Pomimo zaostrzonych przepisów bezpieczeństwa, „demoniczny rdzeń” pochłonął kolejne życie. W maju 1946 roku fizyk Louis Slotin otrzymał śmiertelną dawkę promieniowania w podobny sposób w tym samym ośrodku Omega w Los Alamos. Co ciekawe, zarówno Slotin, jak i Daghlian mieli korzenie w Imperium Rosyjskim. Ojciec Daghliana pochodził z Armenii, a rodzina Slotinów wyemigrowała do Kanady, uciekając przed pogromami Żydów pod koniec XIX wieku. Louis Slotin uzyskał tytuł magistra geologii na Uniwersytecie Manitoby, a następnie studiował w King's College London. Pracował w dziedzinie chemii jądrowej na Uniwersytecie Chicagowskim, skąd został zrekrutowany do Projektu Manhattan.
21 maja 1946 roku Zlotin i grupa współpracowników testowali półkule berylowe, które miały pełnić tę samą funkcję, co w eksperymencie Daghliana – odbijać neutrony odlatujące z „demonicznego jądra”.
Louis Slotin (po lewej) przy pierwszej na świecie bombie atomowej.
Z perspektywy XXI wieku poziom bezpieczeństwa w Los Alamos jest zdumiewający. Niezwykle niebezpieczne eksperymenty z rdzeniami bomb atomowych przeprowadzano gołymi rękami i bez podstawowego sprzętu bezpieczeństwa. Sami badacze doskonale zdawali sobie z tego sprawę – nazywali takie eksperymenty „łaskotaniem smoczego ogona”. Zlotin wykonywał niezwykle ryzykowne manipulacje. Co zrobił? Fizyk niemal całkowicie zamknął dwie berylowe półkule nad „demonicznym ładunkiem”. Oznaczało to, że prawie wszystkie neutrony z zestawu uległy odbiciu, a tylko niewielka część uciekła przez szczelinę pozostawioną przez Zlotina. Zgadnijcie, jak zapobiegł zapadnięciu się półkul?
Rekonstrukcja tragedii: domowy śrubokręt łączy ze sobą dwie berylowe kule o różnych rozmiarach. Zlotin prawdopodobnie robił to dziesiątki razy, ale 21 maja 1946 roku wszystko poszło nie tak. Tego lata „demoniczne jądro” zostało przetopione dla bezpieczeństwa.
Zwykły śrubokręt, który jak zwykle się wyślizgnął. A potem, zgodnie z zasadami gry: niebieska „poświata Czerenkowa”, ciepło i paniczne próby zatrzymania reakcji łańcuchowej. Udało się, ale Zlotin otrzymał dawkę promieniowania równą 21 siwertom. To było tak, jakby znajdował się 1,5 kilometra od epicentrum wybuchu jądrowego. Wynosząc go z laboratorium, powiedział: „Chyba skończyłem”.
Szczegółowy schemat kwatery badaczy w czasie tragedii w ośrodku Omega w Los Alamos. Pozwolił on później lekarzom dokładniej określić zależność dawka-odpowiedź dla ludzkiego ciała. Oprócz Slotina, tylko jedna osoba obecna w laboratorium zmarła na chorobę popromienną, ale wiele lat później
Louis Slotin zdecydował się opuścić Projekt Manhattan z powodów etycznych po atakach na Japonię. Tego pamiętnego dnia demonstrował swojemu następcy zasady postępowania z komponentami jądrowymi. broń
Książka „Wojna nuklearna: scenariusz” opisuje jego sytuację:
Zlotin zaczął wymiotować, będąc jeszcze w karetce. Jego lewe ramię, znajdujące się najbliżej źródła promieniowania w chwili zdarzenia, zdrętwiało. W pachwinie pojawił się obrzęk. Cierpiał na silną biegunkę i uporczywe wymioty. Jego stan pogorszył się w szpitalu w Los Alamos. Wyczerpany, bezradnie patrzył, jak jego ramiona wypełniają się płynem, puchnąc jak balony. Pod skórą tworzyły się bolesne pęcherze, które wkrótce pękały.
Lekarze daremnie próbowali uratować Louisa Slotina, stosując opatrunki wazelinowe, oczyszczając martwiczą tkankę i stosując kąpiele lodowe w kończynach. Pomimo masywnych transfuzji krwi, choroba popromienna postępowała: krytyczna ekspozycja zniszczyła organizm na poziomie komórkowym. Wkrótce rozwinęło się niedotlenienie, skóra stała się niebieskawa, a krwawiące owrzodzenia pokryły całe ciało. Lekarze rozważali amputację ramion, z których skóra łuszczyła się warstwami, ale stan pacjenta był beznadziejny. Całkowite zniszczenie komórek macierzystych szpiku kostnego pozbawiło organizm zdolności do regeneracji i obrony. W ostatnich godzinach martwica rozprzestrzeniła się na wszystkie narządy. Z powodu zniszczenia naczyń krwionośnych i błony śluzowej jelit rozpoczęła się autoliza: własne bakterie i toksyny organizmu zaatakowały bezbronny organizm. Sepsa, gangrena, niewydolność wątroby i zapaść naczyniowa doprowadziły do systemowej niewydolności wielonarządowej. Louis Slotin zmarł dziewiątego dnia po incydencie.
Informacja