Ar teko kada nors girdėti apie „Demoniškąjį branduolį“? Taip savo cheminį kūrinį galiausiai pavadino prietaringumu anaiptol nepasižymėję liūdnai pagarsėjusios Los Alamoso laboratorijos (JAV) mokslininkai. Kur čia prietarai? Tiesiog demoniškai pavadintas šėtoniškas žmogaus rankų kūrinys velniškai keistų laboratorinių eksperimentų serijoje nusinešė ne vieną gyvybę. Viena iš niūriųjų mokslo pasaulio legendų, kuri, anot portalo „io9.com“, šiurpumu nusipelno siaubo žanro genijaus Stiveno Kingo (Stephen King) plunksnos, yra būtent apie „Demoniškąjį branduolį“.
Išties, skaitant S. Kingo istorijas, galima nepaliaujamai stebėtis, kokiais nekaltais objektais sugeba bauginti garsus amerikiečių rašytojas: viešbutis iš romano „Švytėjimas“, automobilis iš romano „Kristina“. Dar – žaislinė beždžionėlė, paveikslai, skalbinių slėgimo aparatas... Prisiminimai apie S. Kingo aprašytus objektus gali iškilti ir skaitant neišgalvotą apie „Demoniškąjį branduolį“.
Kas jis? Tai tiesiog 6,2 kg svėręs rutulys plutonio (to paties, kurį mokslininkai vadina „periodinės lentelės Hanibalu Lekteriu“ – apie jį prieš keliolika dienų visiems mums gyvai papasakojo Notingemo universiteto chemijos entuziastų komanda). Los Alamoso laboratorijoje šis „velnio akmuo“ sukėlė du nelaimingus atsitikimus, kurių metu žuvo žmonės. Tačiau tai – smiltelė Sacharos barchanuose: plutonis iš kurio buvo pagamintas ir „Demoniškasis branduolys" Japonijoje pražudė šimtus tūkstančių gyvybių, o milijonus žmonių suluošino.
„Demoniškasis branduolys“, suvožtas dviem berilio purutuliais – mažesnįjį savo rankoje laiko eksperimento autorius Luisas Slotinas. Pusrutulius nuo susivožimo skiria tik dešinėje rankoje laikomas atsuktuvas ©Wikimedia Commons (nuotr. SCANPIX)
Tą rutulį sudarė plutonis-239 – gausus neutronų, nestabilus plutonio izotopas. „Demoniškasis branduolys“ neutronais spjaudėsi reguliariai. Daugeliu atveju neutronai tiesiog atsiskirdavo nuo branduolių. Tiesa, reikalas tas, jog netyčia pataikę į kitą atomą, tokie neutronai galėjo tą atomą suskaldyti ir išlaisvinti naujų neutronų. Kol tokių „naujagimių“ neprivisdavo pernelyg daug, būti greta „Demoniškojo branduolio“ būdavo gana nepavojinga.
Los Alamos laboratorijos mokslininkai gavo užduotį – nustatyti ribą, kada grandininė reakcija gali virsti nevaldoma. Prie lemiamos ribos buvo artėjama pamažu – palaipsniui storinant ekranavimo savybėmis pasižyminčią volframo karbido plytų sieną – volframo karbidas atspindėjo „velnio akmens“ išspinduliuotus neutronus. Tokiu būdu neutronai sugrįždavo atgal į savo „irštvą“ ir paspartindavo plutonio izotopo skilimo reakciją vis labiau. Kuo storesnė ekrano siena supo „Demoniškąjį branduolį“, tuo į jį daugiau sugrįždavo pragaištingųjų neutronų. Augantį reakcijos intensyvumą mokslininkai matavo Geigerio skaitikliu.
Vieną iš tokių eksperimentų 1945 m. rugpjūčio 21 d. vykdė talentingas 24-erių fizikas Haris Daljanas (Harry Daghlian). Vykdė vienas pats – patalpoje nesant kitų mokslininkų. Aplink plutonio luitą jis rentė vis storesnes volframo karbido plytų sienas ir stebėjo, kas vyksta. Tada jaunuolis nusprendė eksperimento aikštelę „pridengti stogu“ – ant ekranuojančių sienelių iš viršaus pamažu artino tokiomis pat savybėmis pasižyminčią, rankose laikomą plytą. Tokios plytos svėrė po 4,4 kg. Pamatęs, jog improvizuoto „bunkerio“ viduje plutonio izotopo skilimo reakcijos pasiekė kritinį lygmenį, H. Daljanas užvožtą plytą skubiai pamėgino nuimti.
Nutiko taip, jog plytą užkrito tiesiai ant „Demoniškojo branduolio“ ir visiškai jį užvožė. Iš visų pusių apsuptas ir uždengtas neutronus atspindinčio paviršiaus, plutonis pradėjo reaguoti reaktyviniu greičiu. Jaunasis mokslininkas čiupo užkritusią plytą, tačiau ji vėl iškrito iš rankų ir nukrito ton pačion vieton. Nebesugebėdamas jos nuimti, H. Daljanas puolė ardyti šonines sienas (bendra jų masė siekė apie 236 kg).
Nuimti užkritusią plytą jam vis tik pavyko, tačiau per vėlai. Per keletą minučių H. Daljano organizmas gavo mirtiną radiacijos dozę. Jis tą pačią dieną nuvyko į ligoninę, o dėl apšvitos po mėnesio mirė. Įvykis buvo priskirtas nelaimingų atsitikimų kategorijai.
Beveik po metų, 1946 gegužės 21 d. veliono H. Daljano kolega ir bičiulis Luisas Slotinas (Louis Slotin) mėgino atlikti analogišką eksperimentą, tik šįsyk – su kitokia neutronus atspindinčia medžiaga. L. Slotinas eksperimentavo su dviem berilio pusrutuliais – jo eksperimentą stebėjo septyni kolegos. Dėl ypatingo pavojingumo šį eksperimentą mokslininkai vadino „drakono tampymu už uodegos“. Eksperimentatoriui plutonio rutulį reikėjo patalpinti tarp dviejų skirtingo dydžio berilio pusrutulių (jie ir buvo toji kitoniškoji neutronus atspindinti siena).
Esmė ta, jog mažesnįjį berilio pusrutulį eksperimentatorius turėjo laikyti rankoje ir to pusrutulio plokštumą prie plutonio luito tai priartinti, tai atitolinti. Plutonio rutulys gulėjo kitame, didesniajame berilio pusrutulyje – kaip persiko kauliukas, kyšantis iš vaisiaus be pusės minkštimo. Priklausomai nuo artinimo ar tolinimo, Geigerio skaitiklis registruodavo intensyvesnius ar mažiau intensyvius atspindimų neutronų srautus. Mažuoju pusrutuliu plutonio luitą buvo galima ir visai užvožti – plyšį tarp suvožiamų berilio pusrutulių atstojo tarp pusrutulių įspraustas paprasčiausias atsuktuvas – jį mokslininkas laikė dešine ranka.
„Demoniškasis branduolys“, suvožtas dviem berilio purutuliais – mažesnįjį savo rankoje laiko eksperimento autorius Luisas Slotinas. Pusrutulius nuo susivožimo skiria tik dešinėje rankoje laikomas atsuktuvas
©Wikimedia Commons
Šį eksperimentą L. Slotinas buvo atlikęs jau dešimt kartų – Enrikas Fermis jį ir jo kolegas buvo perspėjęs, jog jei jie nesiliaus taip pavojingai žaidę, per artimiausius vienerius metus prisižais ir žus.
Atsitiko taip, jog nuleidžiant viršutinį berilio pusrutulį, atsuktuvas nuslydo ir berilio pusrutuliai susilietė, visiškai suvoždami jų viduryje nelyginant planetos branduolį likusį plutonio rutulį. Akimirksniu prasidėjo grandininė plutonio izotopo reakcija. L. Slotinui pavyko labai greitai numušti viršutinę berilio „kepurę“ ant grindų – taip grandininė reakcija buvo sustabdyta. Tokiu būdu L. Slotinas išgelbėjo bandymą stebėjusių kolegų gyvybes. Tačiau pats L. Slotinas patyrė didžiulę apšvitą ir nuo radiacijos mirė jau po 9 dienų. Tiesa, nemenkas radiacijos dozes gavo ir stebėjusiųjų organizmai – kai kurie iš to eksperimento liudininkų dėl sveikatos komplikacijų mirė po keleto metų.
Būtent po šių įvykių plutonio rutulys ir buvo pavadintas „Demoniškuoju branduoliu“. Velniškasis luitas buvo susprogdintas 1946 m., Ramiajame vandenyne, netoli Bikini salų. O H. Daljano ir L. Slotkno eksperimentai pasitarnavo tuo, jog mokslininkams pavyko padidinti branduolinio ginklo efektyvumą – atominės bombos buvo galingesnės už tas, kurios buvo numestos ant Japonijos.
