Harry K. Daghlian og Louis Slotins dødelige uheld
Den 1. juli 1946 blev en atombombe med plutonium 239 kerne detoneret midt i Stillehavet over en lagune på Bikini-atollen som en del af atomtestprogrammet "Operation Crossroads". Det var enden på en syv kg tung metalkugle, der havde dræbt to videnskabsmænd mindre end 11 måneder før - The Demon Core.
Man kunne sagtens løfte det atomare materiale, beregnet til de bomber, der udslettede Hiroshima og Nagasaki. Både "Little Boy" og "Fat Man", anvendte sub-kritiske mængder af hhv. uran og plutonium. Kernerne ville føles varme at røre ved, men fornikling, der dækkede de nukleare kerner, ville forhindre meget af den udstrømmende stråling i at skade dig. De frygtelige eksplosioner, disse bomber er berømte for, sker kun, når kernerne bliver superkritiske - ved hjælp af sprængstoffer blev en "kritisk masse" kunstigt fremkaldt, hvor neutroner, der undslipper et atom, vil banke ind i andre atomer omkring det og få dem til at gøre det samme. I hjertet af en atombombe er en kerne fyldt med atomer på spring som rottefælder og mekanismer, der udløser dem.
The Demon Core var den tredje kerne af fissilt nukleart materiale, der blev fremstillet under anden verdenskrig. Den skulle også kastes over Japan, men efter rigets prompte overgivelse efter bombningen af Nagasaki, havde kernen ikke noget umiddelbart militært formål. I stedet besluttede fysikere på Los Almos National Laboratory i New Mexico, efter afslutningen på krigen, at bruge den sidste kerne til at regne ud, hvad der skal til for at få en kerne til at blive kritisk.
Da Otto Robert Frisch ankom til USA, blev han sendt til Los Almos for at studere neutronmultiplikation i uran og plutonium. Disse grundstoffer udstrålede naturligt neutroner ved radioaktivt henfald, men hvis der er nok af det radioaktive grundstof tæt nok sammen, kan disse neutroner forårsage en kædereaktion, hvor neutroner slår flere neutroner fri fra andre atomer. Men der er en anden måde at frembringe kritikalitet ud over blot at have en masse plutonium. Du kan reflektere neutroner, der kommer ud af materialet, tilbage igen med et materiale, der kan fungere som et spejl, indtil en kædereaktionen sker. Selvom en atomeksplosion ikke sker efter kritikalitet er nået, forekommer en dødelig eksplosion af stråling.
Og det er præcis, hvad der skete.
I 1944 ledede Frisch Critical Assembly Group på Los Almos og startede en række farlige nær-kritikalitet tests. I en kommentar til risikoen, skulle fysikeren Richard Feynman efter sigende have sagt, at forsøgene var "ligesom at kilde halen på en sovende drage." Med den allestedsnærværende mulighed for at blive stegt af radioaktiv drageild, fortsatte "kild dragens hale" -eksperimenterne. Inden for to år, ville neutronrefleksion-eksperimenter på Demon Core kræve livet på to forskere, Harry K. Daghlian Jr. og Louis Slotin.
21. august 1945 skulle 24-årige Harry K. Daghlian Jr. gennemføre et kritisk eksperiment med Demon Core. Han placerede wolfram-carbid klodser rundt om en kugle af plutonium for at se, hvor mange klodser det krævede for at at reflektere nok neutroner tilbage til at forårsage, at kernen kom i kritisk tilstand. Ved hjælp af et geigertæller-lignende apparat, til at måle strålingen fra plutoniummet med, kom han om eftermiddagen tæt nok på kritikalitet til, at han besluttede at afslutte eksperimentet. Resultatet skulle have været blot et par skriblerier i en notesbog. Men Daghlian var nysgerrig. Senere samme aften vendte han derfor tilbage, alene, for at udføre endnu en test.
Daghlian byggede igen klodser op, så hans måleapparat fortalte ham, at kernen var tæt på kritisk tilstand. Da han nærmede en sidste klods til opstillingen, viste måleapparatet, at kernen ville blive super-kritisk, hvis han slap den - dragen ville vågne. Forsigtigt begyndte han at fjerne den sidste klods. Og så tabte han den.
Demon Core blev super-kritisk i det øjeblik, klodsen ramte opstillingen. Ifølge Daghlian, var der en eksplosion af blåt lys og en bølge af varme. Daghlian reagerede hurtigt og brugte sin højre hånd til at slå den tabte klods ned på gulvet. I de få øjeblikke, modtog han en fatal dosis stråling. Kernen faldet til ro, men 25 dage senere gik Daghlian i koma og døde af svær strålesyge.
En sikkerhedsvagt, menig Robert J. Hemmerly, der sad ved sit skrivebord fire meter væk og læste sin avis, døde 33 år senere af, hvad der blev anset for at være strålingsforårsaget leukæmi.
Ulykken, der ramte Harry K. Daghlian, var den første officielle dødsulykke i forbindelse med denne type eksperimenter. Han donerede sin krop til videnskaben efter sin død, så forskerne kunne undersøge virkningerne af strålingseksponering på den menneskelige krop. I løbet af de 25 dage efter sin fatale fejltagelse, tilbragte Daghlians kollega Louis Slotin mange timer ved hans seng, hvor han trøstede den 24-årige, hvis liv langsomt blev taget af strålingssygen. Præcis syv måneder senere, i det samme hospital, ville Slotin lide samme skæbne.
I 1946 havde Louis Slotin overtaget Critical Assembly Group fra Frisch. Selvom eksperimenter med kritikalitet blev flyttet fra "Omega Site" på Los Almos til Palajito laboratoriet, fortsatte de farlige forsøg. Det så ud til, at fysikerne havde fat i noget rigtigt. Ud over Feynmans advarsler, advarede Enrico Fermi Slotin, om at han ville være død inden for et år, hvis han fortsatte sine eksperimenter med kritikalitet.
21. maj, 1946 udførte Slotin endnu et kritikalitet-eksperiment med den tredje kerne - Demon Core. Denne gang skiftede han wolfram-carbid klodserne ud med to halvkugler, fremstillet af beryllium, hvori han placerede kuglen af plutonium. Han sænkede så den ene halvkugle ned over den anden, indtil der var bare en tynd sprække, før kuglen var fuldstændig lukket med plutoniummet indeni. Hvis plutoniumkernen var helt lukket inde i berylliumskallen, ville reflektionen af neutroner være maksimal, og dragen ville vågne igen!
Den lokale ekspert blandt eksperter, Slotin, var efter sigende ret løssluppen, når han udførte eksperiementer. I et par blå jeans og cowboystøvler, ville Slotin udføre en kritikalitet-test uden de nødvendige afstandsstykker, der ville forhindre berylliumskallen i helt at lukke. I stedet ville han tage fat med hånden om en ring på den øverste halvkugle og forsøge at sænke den kun med hjælp fra bladet af en flad skruetrækker. På den måde kunne han komme tættere på kritikalitet, og havde allerede udført eksperimentet med succes en halv snes gange.
På eftermiddagen, hvor ulykken fandt sted, så syv kolleger på, da Slotin udførete eksperimentet. Af en eller anden grund smuttede skruetrækkeren denne gang. I det øjeblik halvkuglerne rørte hinanden, blev Demon Core med det samme kritisk - de reflekterede neutroner fra plutoniummet inde i berylliumkuglen indledte super-kritikalitet. Ligesom Daghlian-ulykken, var der et glimt af blåt lys og en bølge af varme, før Slotin kunne vippe den øverste halvkugle af igen. De syv andre i rummet løb ud, da ulykken skete, men Slotin kaldte dem alle tilbage for at høre, hvor de stod - ved at kende deres positioner, kunne han beregne, hvor meget stråling, de havde modtaget, og hvor meget deres liv var blevet afkortet.
Ifølge fysikeren Raemer Schreiber, der var til stede i lokalet med Slotin, var Slotins første ord umiddelbart efter hændelsen "Nå, det var det." Han døde af alvorlig strålesyge ni dage senere i en alder af 35 på det samme hospital, som Daghlian, på en anden tirsdag den 21., som følge af en ulykke med samme klump af radioaktivt metal. Det blev det sidste eksperiment med den tredje kerne før eksplosionen ved Bikini. (1)