El núcleo del demonio era una masa subcrítica esférica de 6,2 kilogramos (14 libras) de plutonio de 89 milímetros (3,5 pulgadas) de diámetro, fabricada durante la Segunda Guerra Mundial por el esfuerzo de desarrollo de armas nucleares de los Estados Unidos, el Proyecto Manhattan , como núcleo fisionable para un bomba atómica temprana . Estuvo involucrado en dos accidentes de criticidad , el 21 de agosto de 1945 y el 21 de mayo de 1946. El núcleo estaba destinado a ser utilizado en una posible tercera arma nuclear que se lanzaría sobre Japón, pero cuando la rendición de Japón hizo que esto fuera innecesario, se utilizó para pruebas. Fue diseñado con un pequeño margen de seguridad para garantizar una explosión exitosa de la bomba. El dispositivo se fue brevementesupercrítico cuando se colocó accidentalmente en configuraciones supercríticas durante dos experimentos separados destinados a garantizar que el núcleo estaba cerca del punto crítico. Los incidentes ocurrieron en el Laboratorio de Los Alamos en 1945 y 1946, lo que resultó en el envenenamiento agudo por radiación y la posterior muerte de los científicos Harry Daghlian y Louis Slotin , respectivamente. Después de estos incidentes, el núcleo esférico de plutonio se denominó "núcleo demoníaco".
Fabricación e historia temprana
El núcleo del demonio (como el segundo núcleo utilizado en el bombardeo de Nagasaki ) era una esfera sólida de 6,2 kilogramos (14 libras) que medía 89 milímetros (3,5 pulgadas) de diámetro. Constaba de tres partes: dos hemisferios de plutonio-galio y un anillo, diseñado para evitar que el flujo de neutrones "saliera" de la superficie unida entre los hemisferios durante la implosión. El núcleo del dispositivo utilizado en la prueba nuclear Trinity en el campo de bombardeo y artillería de Alamogordo en julio no tenía tal anillo. [1] [2]
El plutonio refinado se envió desde el sitio de Hanford en el estado de Washington al laboratorio de Los Alamos ; un documento de inventario fechado el 30 de agosto muestra que Los Alamos había gastado "HS-1, 2, 3, 4; R-1" (los componentes de las bombas Trinity y Nagasaki) y tenía en su poder "HS-5, 6; R- 2 ", terminado y en manos de control de calidad. El material para "HS-7, R-3" estaba en la sección de metalurgia de Los Alamos, y también estaría listo para el 5 de septiembre (no es seguro si esta fecha permitió que la fabricación del "HS-8 " no mencionado completara la cuarto núcleo). [3] Los metalúrgicos utilizaron una aleación de plutonio-galio , que estabilizó el alótropo de fase δ del plutonio para que pudiera prensarse en caliente en la forma esférica deseada. Como se descubrió que el plutonio se corroía fácilmente, la esfera se recubrió con níquel . [4]
El 10 de agosto, el general de división Leslie R. Groves, Jr. , escribió al general del ejército George C. Marshall , jefe de personal del ejército de los Estados Unidos , para informarle que:
Se había programado que la próxima bomba del tipo de implosión estuviera lista para su entrega en el objetivo en el primer buen tiempo después del 24 de agosto de 1945. Hemos ganado 4 días en la fabricación y esperamos enviar los componentes finales desde Nuevo México el 12 de agosto o 13. Siempre que no haya dificultades imprevistas en la fabricación, en el transporte al teatro o después de su llegada al teatro, la bomba debe estar lista para su entrega en el primer clima adecuado después del 17 o 18 de agosto. [3]
Marshall agregó una anotación: "No se publicará en Japón sin la autorización expresa del presidente", ya que el presidente Harry S. Truman esperaba ver los efectos de los dos primeros ataques. [3] El 13 de agosto se programó la tercera bomba. Se anticipó que estaría listo el 16 de agosto para ser abandonado el 19 de agosto. [3] Esto fue anticipado por la rendición de Japón el 15 de agosto de 1945 , mientras aún se estaban haciendo los preparativos para enviarlo por mensajería a Kirtland Field . El tercer núcleo permaneció en Los Alamos. [5]
Primer incidente
El núcleo, ensamblado, fue diseñado para estar a "-5 centavos ". [6] En este estado, sólo hay un pequeño margen de seguridad contra factores externos que podrían aumentar la reactividad, haciendo que el núcleo se vuelva supercrítico y luego provoque un estado crítico breve de rápido aumento de energía. [7] Estos factores no son comunes en el medio ambiente; son circunstancias como la compresión del núcleo metálico sólido (que eventualmente sería el método utilizado para hacer estallar la bomba), la adición de más material nuclear o la provisión de un reflector externo que reflejaría los neutrones salientes de regreso al núcleo. Los experimentos llevados a cabo en Los Alamos que condujeron a los dos accidentes fatales se diseñaron para garantizar que el núcleo estuviera realmente cerca del punto crítico al disponer dichos reflectores y ver cuánta reflexión de neutrones se requería para acercarse a la supercriticidad. [6]
El 21 de agosto de 1945, el núcleo de plutonio produjo una explosión de radiación de neutrones que provocó la muerte del físico Harry Daghlian . Daghlian cometió un error al realizar experimentos con reflectores de neutrones en el núcleo. Trabajaba solo; un guardia de seguridad, el soldado Robert J. Hemmerly, estaba sentado en un escritorio de 3 a 4 m (10 a 12 pies) de distancia. [8] El núcleo se colocó dentro de una pila de ladrillos de carburo de tungsteno reflectantes de neutrones y la adición de cada ladrillo acercó el conjunto a la criticidad. Al intentar apilar otro ladrillo alrededor del ensamblaje, Daghlian lo dejó caer accidentalmente sobre el núcleo y, por lo tanto, hizo que el núcleo entrara en supercriticidad, una reacción en cadena crítica autosostenida. Rápidamente quitó el ladrillo de la asamblea, pero recibió una dosis fatal de radiación. Murió 25 días después de una intoxicación aguda por radiación . [9]
Nombre | Origen | Edad al accidente | Profesión | Dosis [8] | Secuelas | Referencia |
---|---|---|---|---|---|---|
Haroutune "Harry" Krikor Daghlian, Jr. | Nueva Londres, Connecticut | 24 | Físico | 200 rad (2,0 Gy ) neutrones 110 rad (1,1 Gy) gamma | Murió 25 días después del accidente del síndrome de radiación aguda , foco hematopoyético | [10] |
Soldado Robert J. Hemmerly | Whitehall, Ohio | 29 | Guardia del destacamento de ingenieros especiales (SED) | 8 rad (0,080 Gy) neutrón 0,1 rad (0,0010 Gy) gamma | Murió en 1978 (33 años después del accidente) de leucemia mielógena aguda a la edad de 62 años. | [10] |
Segundo incidente
El 21 de mayo de 1946, [11] el físico Louis Slotin y otros siete miembros del personal de Los Alamos estaban en un laboratorio de Los Alamos realizando otro experimento para verificar la proximidad del núcleo a la criticidad mediante la colocación de reflectores de neutrones. Slotin, que salía de Los Alamos, estaba mostrando la técnica a Alvin C. Graves , quien la usaría en una prueba final antes de las pruebas nucleares de la Operación Crossroads programadas un mes después en el atolón Bikini . Se requería que el operador colocara dos medias esferas de berilio (un reflector de neutrones) alrededor del núcleo que se iba a probar y que bajara manualmente el reflector superior sobre el núcleo utilizando un orificio para el pulgar en la parte superior. A medida que los reflectores se acercaban y alejaban manualmente, los contadores de centelleo midieron la actividad relativa del núcleo. El experimentador necesitaba mantener una ligera separación entre las mitades del reflector para mantenerse por debajo de la criticidad. El protocolo estándar era usar calzas entre las mitades, ya que permitir que se cerraran por completo podría resultar en la formación instantánea de una masa crítica y una excursión de potencia letal.
Según el propio protocolo no aprobado de Slotin, las calzas no se utilizaron y lo único que impidió el cierre fue la hoja de un destornillador de punta plana estándar manipulado en la otra mano de Slotin. Slotin, que era dado a la bravuconería, se convirtió en el experto local, realizando la prueba en casi una docena de ocasiones, a menudo con sus característicos jeans azules y botas de vaquero, frente a una sala llena de observadores. Según los informes, Enrico Fermi le dijo a Slotin y a otros que estarían "muertos dentro de un año" si continuaban realizando la prueba de esa manera. [12] Los científicos se refirieron a este coqueteo con la posibilidad de una reacción nuclear en cadena como "hacer cosquillas en la cola del dragón", basándose en un comentario del físico Richard Feynman , quien comparó los experimentos con "hacer cosquillas en la cola de un dragón dormido". [13] [14]
El día del accidente, el destornillador de Slotin se deslizó hacia afuera una fracción de pulgada mientras bajaba el reflector superior, lo que permitió que el reflector cayera en su lugar alrededor del núcleo. Al instante, hubo un destello de luz azul y una ola de calor a través de la piel de Slotin; el núcleo se había vuelto supercrítico, liberando una intensa explosión de radiación de neutrones que se estima que duró alrededor de medio segundo. [6] Slotin giró rápidamente la muñeca y tiró la carcasa superior al suelo. El calentamiento del núcleo y los proyectiles detuvo la criticidad a los pocos segundos de su inicio, [15] mientras que la reacción de Slotin evitó una recurrencia y puso fin al accidente. La posición del cuerpo de Slotin sobre el aparato también protegió a los demás de gran parte de la radiación de neutrones, pero recibió una dosis letal de 1000 rad (10 Gy ) de neutrones y 114 rad (1,14 Gy) de radiación gamma en menos de un segundo y murió nueve días. más tarde por intoxicación aguda por radiación.
La persona más cercana a Slotin, Graves, que estaba vigilando por encima del hombro de Slotin y, por lo tanto, estaba parcialmente protegido por él, recibió una dosis de radiación alta pero no letal . Graves estuvo hospitalizado durante varias semanas con una intoxicación grave por radiación y desarrolló problemas neurológicos y visuales crónicos como resultado de la exposición. [8] Murió 20 años después, a los 55 años, de un infarto . Puede haber sido causado por complicaciones ocultas de la exposición a la radiación, pero también podría haber sido de naturaleza genética, ya que su padre había muerto por la misma causa. [16] [17] [18]
El segundo accidente fue informado por Associated Press el 26 de mayo de 1946: "Cuatro hombres heridos por exposición accidental a la radiación en el laboratorio atómico del gobierno aquí [Los Alamos] han sido dados de alta del hospital y el 'estado inmediato' de otros cuatro es satisfactorio, informó hoy el Ejército. El Dr. Norris E. Bradbury , director del proyecto, dijo que los hombres resultaron heridos el martes pasado en lo que describió como un experimento con material fisionable ". [19]
Estudios Médicos
Se realizó una investigación de seguimiento sobre la salud de los hombres. Un primer informe se publicó en 1951. Se compiló un informe posterior para el gobierno de los Estados Unidos y se presentó en 1979. [8] Un resumen de sus hallazgos:
Nombre | Origen | Edad al accidente | Profesión | Dosis [8] | Secuelas | |
---|---|---|---|---|---|---|
Louis Alexander Slotin | Winnipeg, Manitoba, Canadá | 35 | físico | 1000 rad (10 Gy ) de neutrones 114 rad (1,14 Gy) gamma | murió 9 días después del accidente del síndrome de radiación aguda , foco gastrointestinal | [11] |
Alvin C. Graves | Austin, Texas | 34 | físico | 166 rad (1,66 Gy) neutrones 26 rad (0,26 Gy) gamma | murió en 1965 (19 años después del accidente) de un infarto de miocardio , con agravamiento de " mixedema compensado y cataratas ", mientras esquiaba | [8] |
Samuel Allan Kline | Chicago, Illinois | 26 | estudiante de física, luego abogado de patentes | murió en 2001 (55 años después del accidente); se negó a participar en los estudios y se le impidió obtener sus propios registros médicos del incidente | [8] | |
Marion Edward Cieslicki | monte Líbano, Pensilvania | 23 | físico | 12 rad (0,12 Gy) neutrón 4 rad (0,040 Gy) gamma | murió de leucemia mielocítica aguda en 1965 (19 años después del accidente) | [8] |
Dwight Smith joven | Chicago, Illinois | 54 | fotógrafo | 51 rad (0,51 Gy) neutrón 11 rad (0,11 Gy) gamma | murió de anemia aplásica y endocarditis bacteriana en 1975 (29 años después del accidente) | [8] |
Raemer Edgar Schreiber | McMinnville, Oregón | 36 | físico | 9 rad (0.090 Gy) neutrón 3 rad (0.030 Gy) gamma | murió de causas naturales en 1998 (52 años después del accidente), a la edad de 88 años | [8] [15] |
Theodore Perlman | Luisiana | 23 | ingeniero | 7 rad (0.070 Gy) neutrón 2 rad (0.020 Gy) gamma | "vivo y en buen estado de salud y ánimo" a partir de 1978; probablemente murió en junio de 1988 (42 años después del accidente), en Livermore, California [20] | [8] |
Soldado Patrick Joseph Cleary | Nueva York | 21 | Guardia de seguridad | 33 rad (0,33 Gy) neutrones 9 rad (0,090 Gy) gamma | El Sargento de Primera Clase Cleary fue KIA el 3 de septiembre de 1950 (4 años después del accidente) mientras luchaba en el 8º Regimiento de Caballería del Ejército de los Estados Unidos en la Guerra de Corea . [21] [22] | [8] |
Dos maquinistas, Paul Long y otro, no identificado, en otra parte del edificio, de 20 a 25 pies de distancia, no fueron tratados. [23]
Después de estos incidentes, el núcleo, originalmente conocido como "Rufus", se denominó "núcleo demoníaco". [3] [24] Se detuvieron los experimentos prácticos de criticidad, y Schreiber, uno de los supervivientes, diseñó máquinas de control remoto y cámaras de televisión para realizar tales experimentos con todo el personal a un cuarto de milla de distancia. [15]
Usos planificados y destino del núcleo
El núcleo del demonio estaba destinado a ser utilizado en las pruebas nucleares de la Operación Cruce de caminos , pero después del accidente de criticidad, se necesitó tiempo para que su radiactividad disminuyera y para que se volviera a evaluar por los efectos de los productos de fisión que contenía, algunos de los cuales podría ser muy venenoso para el nivel de fisión deseado. Los siguientes dos núcleos se enviaron para su uso en Able y Baker , y el núcleo demoníaco estaba programado para enviarse más tarde para la tercera prueba de la serie, provisionalmente llamada Charlie , pero esa prueba se canceló debido al nivel inesperado de radiactividad resultante de la prueba de Baker bajo el agua y la incapacidad de descontaminar los buques de guerra objetivo. Posteriormente, el núcleo se fundió y el material se recicló para su uso en otros núcleos. [24] [25]
Ver también
- Accidente de criticidad de Cecil Kelley
Referencias
- ^ Wellerstein, Alex. "No conoces a Fat Man " . Blog de datos restringidos. Archivado desde el original el 7 de abril de 2014 . Consultado el 4 de abril de 2014 .
- ^ Coster-Mullen, John (2010). Diferencias fundamentales, de "Bombas atómicas: La historia secreta interior de Little Boy y Fat Man " . Archivado desde el original el 27 de abril de 2014 . Consultado el 4 de abril de 2014 .Un error: la leyenda de la ilustración indica que el núcleo de Fat Man estaba chapado en plata; estaba chapado en níquel, ya que el chapado de plata en el núcleo del dispositivo se ampollaba. El disco de los dibujos es una junta de lámina de oro.
- ^ a b c d e Wellerstein, Alex. "La venganza del tercer núcleo" . Blog de datos restringidos. Archivado desde el original el 7 de abril de 2014 . Consultado el 4 de abril de 2014 .
- ^ Baker, Richard D .; Hecker, Siegfried S .; Harbur, Delbert R. (1983). "Plutonio: una pesadilla en tiempos de guerra, pero el sueño de un metalúrgico" (PDF) . Ciencia de Los Alamos . Laboratorio Nacional de Los Alamos (invierno / primavera): 142-151. Archivado (PDF) desde el original el 17 de octubre de 2011 . Consultado el 22 de noviembre de 2010 .
- ^ Shreiber, Raemer ; Rhodes, Richard (1993). "Entrevista de Raemer Schreiber" . Archivado desde el original el 29 de abril de 2015 . Consultado el 28 de mayo de 2015 . Raemer Schreiber entrevistado por Richard Rhodes
- ^ a b c McLaughlin, Thomas P .; Monahan, Shean P .; Pruvost, Norman L .; Frolov, Vladimir V .; Riazanov, Boris G .; Sviridov, Victor I. (mayo de 2000). Una revisión de incidentes de criticidad, revisión de 2000 (LA-13638) (PDF) (Informe). págs. 70–78. Archivado (PDF) desde el original el 22 de julio de 2014 . Consultado el 18 de mayo de 2014 .
- ^ Stater, Robert G. (13 de diciembre de 2012). "Rapidez crítica: un concepto con credenciales falsas" . Hechos nucleares. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 27 de septiembre de 2015 .
- ^ a b c d e f g h yo j k l Hempelman, Louis Henry; Lushbaugh, Clarence C .; Voelz, George L. (19 de octubre de 1979). ¿Qué les ha ocurrido a los supervivientes de los primeros accidentes nucleares de Los Álamos? (PDF) . Conferencia de Preparación para Accidentes de Radiación. Oak Ridge: Laboratorio Científico de Los Alamos . LA-UR-79-2802. Archivado (PDF) desde el original el 12 de septiembre de 2014 . Consultado el 5 de enero de 2013 . Los números de pacientes en este documento se han identificado como: 1 - Daghlian, 2 - Hemmerly, 3 - Slotin, 4 - Graves, 5 - Kline, 6 - Young, 7 - Cleary, 8 - Cieleski, 9 - Schreiber, 10 - Perlman
- ^ Miller, Richard L. (1991). Bajo la nube: las décadas de pruebas nucleares . The Woodlands, Texas: Two Sixty Press. págs. 68, 77 . ISBN 0-02-921620-6.
- ^ a b Dion, Arnold. "Enfermedad aguda por radiación" . Trípode . Consultado el 12 de agosto de 2015 .
- ^ a b "Una revisión de accidentes de criticidad" (PDF) . Laboratorio Científico de Los Alamos . 26 de septiembre de 1967. Archivado (PDF) desde el original el 10 de septiembre de 2012 . Consultado el 12 de agosto de 2015 .
- ^ Welsome, Eileen (1999). Los archivos de plutonio . Nueva York: Dial Press. pag. 184 . ISBN 978-0-385-31402-2. Consultado el 18 de noviembre de 2012 .
- ^ Weber, Bruce (10 de abril de 2001). "Theatre Review; Trágica arrogancia de un científico alcanza un escenario masivo crítico" . New York Times . Consultado el 12 de noviembre de 2007 .
- ^ Shepherd-Barr, Kirsten; Lustig, Harry (noviembre-diciembre de 2002). "La ciencia como teatro: el resbalón del destornillador". Científico estadounidense . Sigma Xi . 90 (6): 550–555. Código Bibliográfico : 2002AmSci..90..550S . doi : 10.1511 / 2002.6.550 .
- ^ a b c Calloway, Larry (julio de 1995). "Nuclear Naiveté" (PDF) . Diario de Albuquerque . Archivado (PDF) desde el original el 16 de agosto de 2015 . Consultado el 12 de agosto de 2015 .
- ^ Clifford T. Honicker (19 de noviembre de 1989). "Víctimas de radiación de Estados Unidos: los archivos ocultos" . New York Times . pag. 11. Archivado desde el original el 31 de agosto de 2016.
- ^ Alsop, Stewart; Robert E. Lapp (6 de marzo de 1954). "La extraña muerte de Louis Slotin" (PDF) . Correo del sábado por la noche . 226 (36). págs. 25 y siguientes. Archivado desde el original (PDF) el 17 de octubre de 2014 . Consultado el 3 de abril de 2014 .
- ^ Clifford T. Honicker (19 de noviembre de 1989). "Víctimas de radiación de Estados Unidos: los archivos ocultos" . The New York Times . Archivado desde el original el 17 de febrero de 2012 . Consultado el 23 de abril de 2011 .
- ^ Associated Press, "Varios heridos en el laboratorio de la bomba atómica", The San Bernardino Daily Sun , San Bernardino, California, lunes 27 de mayo de 1946, volumen 52, página 1.
- ^ Estado de California. Índice de muerte de California, 1940-1997. Sacramento, CA, EE.UU .: Departamento de Servicios de Salud del Estado de California, Centro de Estadísticas de Salud.
- ^ Comisión de monumentos de batalla americana. Cuadro de Honor de los Veteranos de la Guerra de Corea. Ancestry.com. Listados de víctimas de la Primera Guerra Mundial, la Segunda Guerra Mundial y la Guerra de Corea [base de datos en línea]
- ^ K. White (18 de abril de 2019). "Encuentra una tumba: Patrick Joseph Cleary" . Encuentra una tumba .
- ^ "Louis Slotin" . Archivado desde el original el 7 de abril de 2014 . Consultado el 4 de abril de 2014 . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ a b Wellerstein, Alex (21 de mayo de 2016). "El Demon Core y la extraña muerte de Louis Slotin" . The New Yorker . Archivado desde el original el 24 de mayo de 2016 . Consultado el 22 de mayo de 2016 .
- ^ Wellerstein, Alex (23 de mayo de 2016). "El destello azul" . Datos restringidos. Archivado desde el original el 24 de mayo de 2016 . Consultado el 23 de mayo de 2016 .
enlaces externos
- Medios relacionados con Demon core en Wikimedia Commons