Jednemu wyślizgnął się z ręki kawałek metalu, drugi za bardzo poruszył śrubokrętem. Przez swoje błędy obaj zostali silnie napromieniowani i zmarli w męczarniach.
Pierwszy wypadek miał miejsce dokładnie 71 lat temu, 21 sierpnia 1945 r., jeszcze podczas II wojny światowej. Rdzeń był testowany przed wysłaniem go na Pacyfik w celu zrzucenia na Japonię w kolejnej bombie jądrowej, gdyby dwie pierwsze nie wystarczyły do wymuszenia kapitulacji.
Ponieważ Japończycy się poddali, metalowa kula zawierająca pluton pozostała w centrum atomowym Los Alamos i służyła do kolejnych testów. Zaplanowano wykorzystanie jej podczas serii próbnych eksplozji na atolu Bikini, ale ponownie doszło do wypadku. W maju 1946 r. rdzeń zabił drugiego naukowca i poważnie napromieniował kilku innych. Po tym incydencie zyskał miano "diabelskiego". Więcej nie został użyty, skierowano go do przetopienia.
Bezpieczeństwo na drugim planie
Obu wypadków łatwo można było uniknąć. Oba były efektami skrajnie nierozważnego obchodzenia się ze śmiertelnie groźnymi materiałami jądrowymi. Enrico Fermi, jedna z kluczowych postaci amerykańskiego programu jądrowego, ostrzegał zabitego w drugim wypadku dr. Louisa Slotina, że jeśli on i jego koledzy w Los Alamos będą postępować tak jak do tej pory, to "będą martwi w ciągu roku". Jego przepowiednia częściowo się spełniła. Zmarło dwóch z nich.
W atmosferze wojennego pośpiechu kwestie bezpieczeństwa były jednak drugoplanowe. Najważniejsze było tempo prac, bo bomby musiały być gotowe jak najszybciej. Nie było rozbudowanych procedur i standardów bezpieczeństwa, a w tajnym centrum badawczym Los Alamos, ukrytym w górach stanu Nowy Meksyk, naukowcy wytwarzali elementy bomb w warunkach rzemieślniczych. Gołymi rękami manipulowali rdzeniami bomb i tonami zwykłych materiałów wybuchowych służących do inicjacji eksplozji jądrowej.
Biorąc pod uwagę takie warunki, tylko umiejętnościom naukowców i szczęściu można przypisać to, że w wypadkach zginęło "jedynie" dwóch ludzi. - Z dzisiejszej perspektywy możemy powiedzieć, że z całą pewnością były to ryzykowne zachowania. Delikatnie rzecz ujmując - mówi w rozmowie z tvn24.pl prof. dr hab. Ludwik Dobrzyński z Narodowego Centrum Badań Jądrowych. Zaznacza przy tym, że takie eksperymenty były konieczne do zdobycia cennej wiedzy o tym jak przebiegają reakcje w materiałach rozszczepialnych.
Naukowiec zastrzega, że można to było robić rozważniej i bezpieczniej, ale z różnych powodów działo się inaczej. - Wówczas dawka dopuszczalna była bardzo duża. Zakładano, że póki na skórze nie wystąpił rumień popromienny, to jest dobrze. Dzisiaj dopuszczalna dawka dla osób pracujących z materiałami radioaktywnymi jest kilkadziesiąt razy mniejsza.
Wczesne prace nad amerykańską bronią jądrową »
Bezcenna kula metalu
"Diabelski rdzeń" był trzecim w ogóle wyprodukowanym. Pierwszy został zużyty do próbnej eksplozji jądrowej na pustyni Nowego Meksyku. Drugi stanowił centralną część bomby Fat Man zrzuconej na Nagasaki. Z wyglądu była to niepozorna metalowa kula o średnicy 9 cm, ważąca 6,2 kg. Swój srebrzysty połysk zawdzięczała domieszce galu, pierwiastka stabilizującego i ułatwiającego obchodzenie się z głównym składnikiem rdzenia – plutonem. Dokładnie izotopem plutonu Pu-239, który okazał się najlepiej nadawać do zastosowania wojskowego.
W 1945 r. ponad 6 kg plutonu było bezcenne dla wojskowych i naukowców. Do jego produkcji wybudowano olbrzymie zakłady w Hanford w stanie Waszyngton, gdzie uruchomiono pierwszy duży reaktor jądrowy na świecie. Trudziły się przy nim tysiące ludzi, aby z każdego uranowego pręta paliwowego ważącego kilkadziesiąt kilogramów wydobywać gramy Pu-239.
Uformowany w kulę owoc wielu tygodni pracy reaktora dostarczono do Los Alamos na przełomie lipca i sierpnia. Naukowcy szybko się nim zajęli, badając jego czystość i precyzyjnie obrabiając, aby był idealny i umieszczony w bombie nie zawiódł. Nadali mu imię Rufus.
Jedna cegiełka za dużo
21 sierpnia 1945 r. rdzeniem zajmował się samotnie młody fizyk, 24-letni Harry Daghlian. Był jednym z setek świeżo upieczonych absolwentów wydziałów fizyki, którzy w 1944 r. masowo byli angażowani do Programu Manhattan. Jego dyrektor naukowy Robert Oppenheimer był przekonany, że młodzi naukowcy z otwartymi umysłami będą najlepiej się nadawać do zupełnie pionierskich prac nad bronią jądrową. Pochodzący z rodziny armeńskich imigrantów Daghlian nie zdążył nawet na dobre zacząć pracy doktorskiej, gdy pod koniec 1944 r. zjawił się w Los Alamos i dołączył do grupy naukowców zajmujących się badaniem zjawiska masy krytycznej.
24-latek zajmował się Rufusem właśnie w celu precyzyjnego ustalenia, kiedy osiągnie on masę krytyczną i rozpocznie się w nim reakcja łańcuchowa. Była to wiedza niezbędna do idealnego skomponowania bomby tak, aby wybuchła. Układał wokół rdzenia cegiełki z węglika wolframu, które odbijały do jego wnętrza wylatujące na zewnątrz wolne neutrony, zwiększając częstotliwość rozbić atomów. Po dołożeniu każdej kolejnej zwiększała się intensywność reakcji w rdzeniu. Naukowcy nazywali takie eksperymenty "drażnieniem smoka".
W końcu w ręku została mu ostatnia cegiełka. Leżący na drewnianym stole laboratoryjnym rdzeń był bliski masy krytycznej. W jego wnętrzu prawie rozpoczęła się reakcja łańcuchowa. Pochylony nad swoją układanką Daghlian zaczął zbliżać do rdzenia rękę z kawałkiem metalu. Kiedy był on już o kilka centymetrów od swojego miejsca, naukowiec dostrzegł, że według urządzeń pomiarowych rdzeń praktycznie osiągnął masę krytyczną. Zdał sobie sprawę, że jeśli położy cegiełkę na swoim miejscu, rozpocznie się reakcja łańcuchowa. Postanowił więc cofnąć rękę i zakończyć eksperyment.
21 sierpnia był jednak gorący, Daghlian zmęczony. Jego ręka się spociła. Zanim się zorientował, ważąca pół kilograma wolframowa cegiełka wyślizgnęła mu się z niej i ciężko opadła na rdzeń. Rufus osiągnął masę krytyczną i w ciągu milisekundy rozpoczęła się w nimi reakcja łańcuchowa. Daghlian nie powiedział, czy coś poczuł albo zobaczył, ale dobrze wiedział, co się stało. Uderzyła w niego fala silnego promieniowania emitowanego przez rdzeń. Jego sytuację można by porównać do znalezienia się we wnętrzu działającego reaktora jądrowego.
Pierwsza ofiara Rufusa
W panice Daghlian próbował podnieść upuszczoną cegiełkę, ale bezskutecznie. Szybko strącił na stół te leżące wokół niej i zakończył reakcję łańcuchową. W ciągu kilku sekund przyjął jednak dużą dawkę promieniowania. Nie wiadomo, jak dużą, bo ówczesne metody pomiaru były słabo rozwinięte. Później oszacowano, że musiało to być około 5 siwertów (Sv), podczas gdy wystarczy jeden, aby wystąpiły objawy choroby popromiennej. Po kilku dniach ciało Daghliana zaczęło się rozpadać. Dłoń, w której trzymał ostatnią cegiełkę i która była najbliżej rdzenia, szybko zamieniła się w jedną wielką ranę. Skóra odchodziła płatami. Ostatecznie naukowiec zapadł w śpiączkę, a większość jego organów przestała działać. Zmarł po 25 dniach.
Ofiarą wypadku prawdopodobnie stał się też siedzący kilka metrów od Daghliana strażnik, szeregowy Robert Hamerly. Mężczyzna otrzymał znacznie mniejszą dawkę promieniowania, ale i tak groźną. 33 lata po incydencie, w wieku 62 lat, zmarł z powodu ostrej białaczki szpikowej, do której rozwoju mogło się przyczynić zdarzenie z 1945 r.
Po wypadku rdzeń trzeba było zostawić w spokoju na kilka tygodni, do czasu wygaśnięcia promieniowania. Jeszcze zanim zmarł Daghlian, Japonia poddała się i wojenny pośpiech stracił rację bytu. Jednak Rufus szybko wrócił na stół laboratoryjny, nastał bowiem pośpiech zimnowojenny. Amerykanie chcieli mieć jak najwięcej, jak najszybciej i jak najlepiej przetestowanych bomb. Rufus został przeznaczony do pierwszej próbnej eksplozji na atolu Bikini w ramach operacji Crossroads, czyli testu tego, jak flota radzi sobie w starciu z bronią jądrową.
Życie na śrubokręcie
W maju 1946 r. trwały przygotowania. Ponownie "drażniono smoka", znów Rufusa. Tym razem głównym aktorem był dr Slotin, specjalista od ryzykownych prób, znany z bardzo swobodnego podejścia do bezpieczeństwa. 35-letni Kanadyjczyk wpadł w oko Oppenheimerowi w Chicago, gdzie na miejscowym uniwersytecie prowadził jedne z pierwsze badań radiologicznych.
Od grudnia 1944 r. Slotin pracował już w Los Alamos, gdzie szybko został reputację głównego specjalisty od "drażnienia smoków" i bardzo delikatnego oraz ryzykownego zadania w postaci składania oraz uzbrajania bomb. To on zarządzał składaniem ładunku Gadżet, który został użyty do pierwszej próbnej eksplozji jądrowej. Wykazywał się przy tym skrajną brawurą. Zdarzyło mu się zanurkować w radioaktywnej wodzie chłodzącej reaktor w Hanford, aby naprawić instrument pomiarowy. Nie chciał czekać doby na wyłączenie urządzenia. Nie wiadomo, jaką przyjął dawkę promieniowania, bo nie zabrał ze sobą kliszy służącej do pomiaru.
Wiosną 1946 r. zdecydował, że chce wracać do życia cywilnego naukowca. Najpierw musiał jednak przekazać całą swoją wiedzę następcom. 21 maja miał demonstrować "drażnienie smoka" przy pomocy rdzenia Rufus. Eksperyment zmieniono od śmierci Daghliana i zamiast układać cegiełki dookoła niego, rdzeń zamykano w dwóch półsferach z berylu. Górna połowa powinna być opuszczana bardzo powoli przez wyjmowanie wkładek oddzielających ją od dolnej. Im półsfery były bliżej siebie, tym bliższy masy krytycznej był otulony przez nie rdzeń.
Smok się odgryzł
Powolne i ostrożne manipulowanie górną półsferą nie było jednak w stylu Slotina. Po prostu trzymał ją w ręku, a odpowiedni odstęp od dolnej zapewniał zwykłym śrubokrętem, który pomiędzy nie wsuwał. Feralnego dnia opuściło go jednak szczęście, które dotychczas towarzyszyło mu w jego poczynaniach. Kiedy nachylał się nad Rufusem, który znajdował się na krawędzi masy krytycznej, i demonstrował coś pięciu innym naukowcom stojącym w promieniu 2 m, śrubokręt wyślizgnął się spod górnej półsfery, która opadła na dolną. Rufus natychmiast przekroczył masę krytyczną i rozpoczęła się niekontrolowana reakcja łańcuchowa.
Slotin później zdołał opisać, że poczuł mrowienie w całym ciele i kwaśny posmak w ustach. Inni naukowcy mówili o błękitnej poświacie bijącej od rdzenia. Wszystko trwało może sekundę. Slotin odruchowo zabrał rękę, w której trzymał górną półsferę i odrzucił ją na podłogę. Reakcja łańcuchowa ustała, ale dla niego było już za późno. W ciągu kilku kolejnych minut, zamiast oddalić się od ciągle promieniującego rdzenia, demontował eksperyment i starał się zbadać skalę promieniowania. W tym czasie dostał prawdopodobnie kilka kolejnych śmiertelnych dawek. Stwierdzono później, że już wtedy prawdopodobnie był oszołomiony i nie myślał logicznie.
Slotin po kilkudziesięciu minutach zaczął wymiotować i mieć zawroty głowy. On też zaczął się dosłownie rozpadać. Lekarze opisywali to jako "trójwymiarowe ciężkie poparzenia". Skóra odpadała płatami, a całe ciało pokryły ropiejące rany. Organy kolejno obumierały. Dziewiątego dnia po wypadku Slotin zmarł. Szacuje się, że otrzymał dawkę promieniowania pięć razy wyższą niż Daghlian. Trzech innych naukowców stojących w momencie incydentu najbliżej Slotina również ucierpiało i zmarło przedwcześnie w wyniku powikłań po chorobie popromiennej, choć dopiero po kilkunastu latach.
Po drugim wypadku rdzeń Rufus zyskał miano "diabelskiego". Ze względu na ciągle emitowane promieniowanie nie zdążono go użyć podczas operacji Crossroads. Został przetopiony, a zawarty w nim pluton trafił do seryjnie produkowanych bomb jądrowych. Nigdy więcej nie próbowano już "drażnić smoka". Opracowano maszyny do zdalnego testowania masy krytycznej rdzeni. Następnym razem naukowcy znajdowali się już 300 m od przeprowadzanego eksperymentu, a robienie wszystkiego zdalnie stało się nowym standardem w pracach przy materiałach radioaktywnych.