Reconstitution de l'incident de 1946. Le plutonium est caché sous un hémisphère d'un réflecteur tenu par un tournevis.
Dans les cours de physique, nous avons tous vu une image dans laquelle il a été dessiné comment un morceau d'uranium est amené à un autre, à la suite de quoi une masse critique s'accumule et une réaction en chaîne commence. Les scientifiques nucléaires américains ont rendu la tâche encore plus facile - ils ont simplement enfoncé un tournevis entre deux hémisphères d'uranium! Bien entendu, une attitude aussi frivole à l’égard des matières nucléaires ne peut qu’entraîner des conséquences tragiques.
Après la fin de la Seconde Guerre mondiale, les États-Unis ont poursuivi leurs recherches nucléaires dans les laboratoires militaires de Los Alamos. L'un des principaux collaborateurs de Los Alamos était le Dr Louis Slotin. Il était engagé dans des expériences avec une masse critique - il a amené un hémisphère d'uranium à un autre et a détecté le début d'une réaction en chaîne.
Louis ne faisait pas confiance à l'automatisation - alors il a juste mis un hémisphère d'uranium sur un autre et a glissé un tournevis entre eux. Pour cette raison, les hémisphères ne pouvaient pas entrer complètement en contact les uns avec les autres, ce qui n'a pas permis à une réaction en chaîne de se développer.
Mais que s'est-il passé ensuite …
Voyons plutôt comment tout a commencé …
En 42, des scientifiques réunis de presque partout dans le monde dans les États ont failli percer les secrets de la structure de la matière. La seule chose qui reste est de confirmer la théorie par la pratique. Réalisez le rêve des alchimistes de transformer certains éléments en d'autres.
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Les images montrent le tout premier des réacteurs nucléaires «artificiels». Le «tas de bois» se composait de blocs de graphite, soigneusement empilés, et chaque couche sur deux les blocs étaient creux, et à l'intérieur se trouvaient des oxydes d'uranium pressés par le combustible nucléaire et des lingots de métal.
Graphite et 60 tonnes d'uranium.
Puisqu'un tel réacteur était utilisé pour tester la possibilité d'une réaction contrôlée, il y avait une sorte de «contrôle» - plusieurs types de barres en acier au cadmium et au bore. Il y avait trois types de tiges au total. Le premier type était contrôlé à partir de la télécommande; il s'agissait de barres de commande. Le deuxième type est les tiges de secours. C'était plutôt la seule tige suspendue au-dessus du réacteur sur une corde. En cas d'urgence, il était prévu de couper la corde et la tige tombée dans le réacteur bloquait la réaction. Eh bien, et il y avait aussi une tige, qui a été retirée manuellement afin de créer les conditions d'une réaction nucléaire contrôlée (c'est-à-dire d'amener le réacteur lui-même à un état critique).
Tout cela est incomparable avec les réacteurs modernes - ni un système de refroidissement n'a été fourni (c'est-à-dire que le réacteur était prévu pour être arrosé avec de l'eau ordinaire en cas de forte chaleur), ni un système de protection d'une personne contre les radiations radioactives. Le réacteur a fonctionné pendant plusieurs dizaines de minutes (28, si précis), et pendant ce temps, les scientifiques ont reçu une preuve réelle de la possibilité d'une réaction nucléaire (contrôlée) - l'expérience a été complètement réussie.
Pendant ce temps, nous étions convaincus que le facteur de multiplication des neutrons pouvait être contrôlé! Et merci mon Dieu. Sinon, à la place de Chicago, et pour l'expérience il n'y avait pas d'endroit plus intéressant que sous les gradins du stade universitaire, il y aurait une sorte d'Hiroshima. Apparemment pour les professeurs, tous ces blocs étaient pliés à la main, ils ne voulaient pas s'éloigner de l'alma mater.
1946 année. Réacteur Kurchatovsky.
Un peu plus grand et plus réfléchi, mais il est également clair qu'il est plié avec ses mains. Et en général, au cours de ces années, les expérimentateurs n'étaient pas encore infectés par la mauvaise habitude de travailler comme manipulateurs.
Simulation de l'incident de 1945. La boule de plutonium est entourée de blocs réflecteurs - le carbure de tungstène.
Un autre scientifique nucléaire de Los Alamos, le Dr Richard Fineman, a écrit plus tard: "Ces tests étaient comme chatouiller la queue d'un dragon endormi." Et il n'exagérait pas du tout - un employé du laboratoire avait déjà payé de sa santé sa négligence.
Le 21 août 1945, un jeune scientifique Harry Daglyan a mené à lui seul une expérience pour étudier la réflexion des neutrons. Le noyau a été placé à l'intérieur d'une structure de blocs de carbure de tungstène, un réflecteur à neutrons. L'ajout de chaque nouveau bloc pesant 4,4 kg (la masse totale des blocs devait être de 236 kg) a rapproché l'ensemble d'un état critique. En essayant d'installer le bloc suivant, Daglyan l'a laissé tomber directement sur du plutonium, ce qui a transféré l'assemblage à un état supercritique. Dès que la barre est tombée sur le plutonium, Harry semblait être au centre d'un réacteur nucléaire. Il n'y a pas eu d'explosion, mais le scientifique a reçu une dose incroyable de rayonnement.
Malgré le fait que le bloc ait été immédiatement retiré, Daglyan a reçu une dose mortelle de rayonnement (environ 5-8 Sv) et est décédé des suites d'une maladie des radiations 25 jours plus tard. Une deuxième personne, l'agent de sécurité Robert J. Hemmerli, qui n'était pas impliqué dans l'expérience, a également été blessée au cours de l'incident et a reçu une dose d'environ 0,2 Sv. Hemmerli est décédé en 1978 (32 ans après l'incident) d'une leucémie à l'âge de 62 ans.
Au cours de l'incident, environ 1016 fissions se sont produites, le revêtement en nickel de la boule de plutonium ne s'est pas effondré
Il s'est avéré qu'il n'était pas le dernier.
Le 21 mai 1946, Louis Slotin, comme à son habitude, entame ses expériences. Avec un mouvement habituel, il poussa un tournevis entre les hémisphères de plutonium (les mêmes qui avaient tué Harry Daglian). Sept autres employés étaient présents dans le laboratoire secret d'Omega, dont un stagiaire censé venir chez Slotin. Alors que Louis effectuait le test de masse critique, le tournevis lui glissa des mains et les hémisphères de plutonium se refermèrent.
Immédiatement, les huit scientifiques ont été touchés par une vague de chaleur et une lueur bleue est apparue au-dessus du plutonium. La pièce s'est avérée imprégnée de rayons gamma et de flux de neutrons - les compteurs Geiger ont cliqué comme un fou.
Au crédit de Louis, il n'a pas été surpris et a rapidement poussé l'hémisphère au sol - avec sa main nue! L'explosion nucléaire n'a pas eu lieu, mais cela n'a guère de réconfort pour Louis. Il ressentait déjà une sensation de brûlure dans sa main et un goût amer dans sa bouche - il commençait à avoir le mal des radiations.
Louis a été transporté d'urgence à l'hôpital, mais il savait que ses jours étaient comptés. Slotin a envoyé un télégramme à ses parents à Winnipeg - son père et sa mère sont arrivés à Los Alamos quelques jours avant sa mort.
Deux ans plus tard, deux autres scientifiques qui étaient présents à l'expérience malheureuse sont morts du mal des radiations.
Louis Slotin s'est comporté comme un véritable héros et a sauvé au moins plusieurs personnes. Mais si les scientifiques nucléaires américains réfléchissaient avec leur tête, ils n'abaisseraient pas l'hémisphère supérieur à l'hémisphère inférieur, mais éleveraient l'hémisphère inférieur à l'hémisphère supérieur suspendu. Ensuite, en cas de mouvement imprudent, l'hémisphère inférieur tomberait simplement au sol. C'est cette conception qui a été utilisée dans des expériences ultérieures.
La boule de plutonium a été utilisée dans le test nucléaire ABLE lors de l'opération Crossroads le 1er juillet 1946. Grâce aux expériences de Daglyan et Zlotin, l'efficacité de l'arme utilisée dans les tests a été augmentée par rapport à celle utilisée lors du bombardement du Japon.
