Louis lenes și masa critică - frânghia din jurul pământului și alte surprize științifice

Louis Slotin și masa critică

Oamenii de știință talentați au adesea o natură aventuroasă și nesăbuită, iar acest lucru uneori implică consecințe triste (mai grave decât imaginea unui excentric și a tulburătorului). Și, uneori, imprudența duce la o adevărată catastrofă - în acest exemplu de convins pe tânărul fizician canadian Louis Slotin, care a lucrat în 1940 în Los Alamos la proiectul bombei atomice. El a suferit de la un proces pe care el însuși, împreună cu colegii săi, a încercat să-l înțeleagă.







Pentru a crea o funcțională bombă nucleară normală trebuie să găsească astfel de parametri importanți ca „masa critică“ de uraniu îmbogățit sau plutoniu - o substanță în care o reacție în lanț (A se vedea capitolul „Cel mai vechi reactor nuclear din lume“.) Este declanșată în anumite condiții. Desigur, masa critică ar putea fi calculată teoretic, dar apoi ar fi necesar să se verifice calculele experimental. Slotin a petrecut o mulțime de experimente pentru a găsi cifra exactă. El a luat două bucăți de plutoniu de mărimea unei mingi de crichet jumătate și le-a adus lent unul la celălalt.

Într-o reacție în lanț, elementele chimice radioactive, cum ar fi uraniul și plutoniul, încep să emit particule atomice numite neutroni. De obicei, dacă există puțină substanță radioactivă, majoritatea neutronilor se evaporă, dar unii dintre ei se ciocnesc cu alți atomi și chiar mai multe neutroni sunt eliberați. Cota leului din aceste neutroni dispare din nou, dar unele provoacă o nouă eliberare. În timp ce masa plutoniului nu depășește o anumită valoare, eliberarea undelor în creștere de neutroni determină doar eliberarea căldurii și o mică radioactivitate, iar apoi rata emisiei de neutroni scade. Cu toate acestea, dacă masa uraniului și a plutoniului este suficient de mare, rata la care neutronii "scot" neutronii noi de la atomi crește și reacția devine auto-susținută. Numărul de neutroni care se ciocnesc cu atomii va crește și va crește până când întreaga masă a substanței radioactive va absorbi o explozie nucleară.







Fizicienii fizicieni au numit procesul de determinare a masei critice a elementelor radioactive prin "gâdilind coada unui dragon de dormit", iar Slotin a fost un specialist cu experiență în această gâtlej. El a efectuat mai mult de cincizeci de experimente, timp în care a schimbat încet două bucăți de materie cu mase sub critică și apoi a urmărit creșterea emisiei de neutroni, ascultând clicurile contorului de neutroni. A adus piesele mai aproape unul de celălalt, clicurile au sunat din ce în ce mai des și el a trebuit să aleagă momentul potrivit și să oprească apropierea înainte de a începe reacția lanțului. Apoi a fost necesar să se măsoare distanța dintre bucăți, ceea ce ar permite fizicienilor să calculeze masa totală de plutoniu, ceea ce va provoca în mod inevitabil o reacție în lanț.

21 mai 1946 Slotin a petrecut această experiență pentru ultima oară, luând o bucată de plutoniu, până când a fost dat altor cercetători pentru explozii. Mai mulți colegi au participat, de asemenea, la laborator. Slotin a manipulat capacul care acoperea cele două emisfere de plutoniu - a trebuit să reflecte neutronii, să-i readucă în zona de reacție în lanț pentru a-și crește viteza. Cu o mână Slotin cu o șurubelniță păstra emisferele în depărtare, iar cu cealaltă mână se lupta cu capacul. (Înainte de aceasta, el a scos două garnituri, nu permite să se conecteze bucăți de plutoniu.) Dintr-o data șurubelnița a alunecat și a scăzut capacul Slotin. Două bucăți de plutoniu s-au prăbușit, sa ajuns la o masă critică și a fost eliberată o cantitate de radiații ucigașă. Oamenii de știință care au fost prezenți în sală, a văzut strălucirea albastră și Slotin în picioare la locul de reacție cel mai apropiat, am simțit un gust acru în gură și o senzație de arsură puternică în mână. Ducându-se la plutoniu, Slotin a reușit să despartă bucățile de material radioactiv și, în același moment, a realizat că a fost condamnat. El a primit o astfel de doză de radiații, ca și cum ar fi fost la o jumătate de kilometru de explozia unei bombe atomice. Slotin a înțeles, de asemenea, că colegii săi au primit doze considerabile. Schițând rapid aspectul oamenilor din cameră în momentul reacției, el a ordonat colegilor săi să se scufunde în două jeep-uri și toți au mers la spital.

La nouă zile după încercările nemaiauzite ale medicilor de a salva Slotin, vărsându-și sângele de la câțiva colegi care nu au fost loviți de radiații, a murit totuși. Restul celor prezenți cu experiență nereușită a suferit daune radiațiilor într-un fel sau altul, dar toți au rămas în viață.

Aparent, ce sa întâmplat cu Slotin a fost moartea accidentală a unui om de știință curajos de curajos.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: