恶魔内核

2020-07-18 06:25:53

在它的金属生命之初,它只是第三个核心,因为它是家族中的第三个核心。这是整个钚核心家族,穿着时髦的镁外壳:

最老的在左边,Gadget内核。它在三一试验场爆炸,这是有史以来第一次原子弹爆炸。

弟弟在中间,胖子核心。它在长崎上空爆炸,造成4万至8万名日本平民死亡。

这些照片中缺少的是小男孩的核心,家里的害群之马。这是一个由64公斤的铀制成的脂肪团,它使较小的6.2公斤的钚核心相形见绌。但就像黑绵羊经常做的那样,它获得了最大的声誉。它在广岛上空爆炸。

右边是最年轻的,也是我们故事中的英雄。实际上,这张照片只显示了它的镁外壳;第三个内核正在其他地方忙碌。日本在1945年8月投降,没有计划再次进行原子弹轰炸。因此它被洛斯阿拉莫斯实验室用于临界性实验:

与它的哥哥们相比,它的未来似乎相当乏味,但第三个核心有自己的计划。第一起事故发生在1945年8月21日。

要了解发生了什么,我们需要了解什么是临界性实验。临界质量是持续核连锁反应所需的最少量裂变材料。所有的钚核心都危险地接近这个极限。第三个核心处于其临界质量的95%。所以它是安全的;如果你愿意,你可以用它打保龄球。但这就是诀窍:你可以通过用高爆炸性炸药压缩它来使其变得危急,高爆炸性炸药用于内爆型核弹。然而,在实验室环境中,炸毁物质是不太现实的,因为你需要你的核心和你的科学家在下一次实验中完好无损。在洛斯阿拉莫斯,他们使用中子反射器来模拟爆炸前的第一个纳秒。用碳化钨砖包围部分核心,它们会将中子反射回来。同样的核心现在有96%是关键的。继续在周围添加积木,比如乐高积木,您将达到97%和98%的临界值。再多一块砖,你就有99%了。远离不受控制的连锁反应百分之一。但这是一个机械的、简单的过程,由这个国家最聪明的物理学家完成。会出什么问题呢?

八月的那一天,物理学家哈里·达格利安正在做一项临界性实验。他独自一人,一名保安坐在附近的办公桌旁。他开始添加砖块并测量由此产生的辐射。理解临界性的薄薄边界是至关重要的。临界点发生得越快,核武器的当量就越大。当一件有趣的事情发生时,他离边境很近。碳化钨砖从他汗流浃背的手中滑落,落在了核心上。房间开始发出电蓝色的光芒。当哈利惊慌失措地拆卸那堆砖头时,保安问自己,见鬼,发生了什么事?这只持续了几秒钟,热核心就被剥离得光秃秃的,反应也就停止了。一切都是寂静的。这两名男子不久后向医院报到。哈里·达格利安在25天后死于急性辐射综合征。列兵罗伯特·海默利33年后死于白血病。

这起事故在洛斯阿拉莫斯引起了不小的轰动。协议已经到位,以防止未来发生事故。在食堂的午餐期间,科学家们会想象心理实验,在这些实验中,核心将再次变得关键。哪个更好--是迅速拆除核心设备,还是尽快逃跑?如果你离开稍微临界的核心,它就会在实验室地板上熔化,反应就会停止。当然,走出实验室比手动停止反应需要更多的时间,但计算并不那么简单。辐射随着距离的平方迅速下降,所以你每跑一步,情况就会变得不那么危险。作为真正的极客,他们计算出,及时手动拆卸是最好的选择,因为你就是跑得不够快。

出席这些午餐会的物理学家之一是路易斯·斯隆(Louis Slotin)。他是一个年轻而傲慢的加拿大人,经常穿着标志性的蓝色牛仔裤和牛仔靴。他不仅无所畏惧,而且拨弄科尔也给了他一股劲儿。在新的实验中,他们扔掉了砖块,用一个能反射中子的铍半球体取而代之。如果核心被完全覆盖,它就会变得危急。因此,放置了机械隔板,以确保半球体只覆盖其一定百分比。路易斯不喜欢太空舱。他会用左手拿着一个半球形的拇指顶孔,用右手拿着螺丝刀将其固定到位,进行临界性测量:

旁边的闪烁计数器会显示他能走多远。它是直接的,而且比使用间隔器快得多。斯洛丁称其为“扭龙尾巴”,并在观赏的科学家面前表演了十几次。据报道,恩里科·费米告诉斯隆和其他人,如果他们继续表演,他们将“一年内死亡”。

1946年5月21日,路易正准备和其他八个人一起在一个房间里扭动龙尾巴。一切都进行得很顺利。他慢慢地用铍半球体覆盖核心,直到它几乎被包围。闪烁计数器正在愉快地滴答作响,路易斯正用他的螺丝刀控制着中子逃逸的缝隙。突然,螺丝刀尖端打滑,大家都听到了半球体合拢的金属紧固声。房间里充满了蓝光。路易斯急忙踢了一下半个球。蓝光被一片死寂所取代。他们很快离开了房间。10分钟后,他们都决定回去。他们用一支粉笔标出了危急时刻每个人所站的位置。毕竟,他们是科学家;这个计划外的实验将提供一个难得的机会来测量辐射中毒对8名不同年龄和不同距离的人类受试者的影响。绘制完图表后,他们到医务室报到。第一个结果紧随其后,路易斯·斯隆在9天后去世。其他人幸存下来,但患有各种与辐射有关的疾病。

核心没有发生任何变化,除了名称的改变。在遥远的太平洋彼岸杀死了13万多人的较老的核心仍然有可爱的名字,比如小男孩和胖子。但随着两名同事的死亡,洛斯阿拉莫斯的每个人都开始称这一人为恶魔核心。手把手的临界性实验被暂停,取而代之的是四分之一英里范围内监控的遥控机器。

最终,决定在核爆炸中摧毁恶魔的核心--既出于科学价值,也出于宣传目的。马绍尔群岛被选为第一次核试验的地点,那里允许记者和选定的观众参加。在三次有计划的爆炸中的第一次,恶魔核心将从一架飞机上投放到95艘退役目标舰队的上空。零点在内华达州号航空母舰上方几百米处,出于瞄准目的,这艘航空母舰被涂成了鲜红色:

1946年7月1日,当114名记者在等待原子弹爆炸时,粗略的预期是9艘船(包括两艘战舰和一艘航空母舰)会被击沉。再说一次,恶魔核心有其他计划。由于尚不清楚的原因,炸弹与目标相差650米。当钚内爆并变得危急时,它离得太远了,无法造成任何真正的破坏。测试失败了,媒体很失望。“纽约时报”报道说,在所有船只中,“只有两艘沉没,一艘倾覆,十八艘受损”。

诅咒并没有随着恶魔核心的消亡而停止。第二次测试似乎更确定,因为这是一次水下爆炸。位置是确定的,水携带更多的爆炸能量。7月25日,一枚名为贝克的炸弹在海面下27米处被引爆。这是这张照片(点击查看大图);注意一个黑洞,2.7万吨的阿肯色号战舰曾在那里:

爆炸是成功的,但之后的事件远非如此。由于试验的水下性质,所有放射性裂变产物都保持在非常接近的位置。整个泻湖和目标船只都受到放射性污染。需要船只进行第三次测试,因此海军消防船被派去进行净化。他们很快发现,用泻湖的水(也是放射性的)冲洗船只并没有多大帮助。海军随后派出了4900名水兵,他们试图用水、肥皂和碱液擦洗船只:

但没起作用。这些船仍然具有放射性,更糟糕的是,到处都是钚。他们抓到了一条外科鱼,它摄取了足够的钚,可以在没有x射线设备的情况下在胶片上生成自己的x射线。8月10日,净化被取消。第三次测试从未进行过,目标舰队的大部分都被带到了公海并沉没。因此,这两次试验非但没有展示美国的核优势,反而证明了美军无法命中目标,无法估计粉尘,也无法进行清理。

行为不端的钚的故事应该到此为止。但事实并非如此,因为它仍在以最奇怪的转折继续。

同年,在遥远的法国,两名男性竞相挑战女性时尚的界限。二战后,解放的感觉弥漫在空气中,无论是性自由,还是女性在社会中新的、解放的角色。他们两人都有一个相似的想法--一件两件式的泳衣,只覆盖最低限度。雅克·海姆在1946年6月推出了他的泳衣,就在恶魔核心爆炸的几周前。恰如其分地体现了时代精神,他称其为“世界上最小的泳衣”,并将其称为“世界上最小的泳衣”。这不会持续太久,因为几周后,另一位法国人路易斯·雷亚尔(Louis Réard)决定走得更远。他的结论是,在“原子时代”,肚脐禁忌是没有立足之地的。1946年7月5日,他首次展示了他的肚脐设计。那是在美国核试验后的几天,雷亚德有了一个想法。7月18日,他注册了比基尼这个名字,因为这是进行试验的环礁的名字。剩下的都是历史了;泳衣和这个名字都流行起来,以至于“比基尼”成为了女性泳衣的通用名称。通常的假设是,“比基尼”这个名字是因为与热带岛屿有历史或联系联系而得名的,这一假设是不正确的。比基尼环礁上的人不穿比基尼。法国有很多他们自己的热带岛屿。

所以每次你看到比基尼,记住它的名字来自于一系列不幸的事件,包括一个钚球体,一只汗流浃背的手,一把打滑的螺丝刀,以及一大堆不会沉没的幽灵船。