殺人的「惡魔核心」

2021-01-20 妮可的怪科學

原子彈,無人不知。當年美國人在日本廣島和長崎扔的兩顆原子彈直接結束了二戰,留下了滿目瘡痍和無數輻射病人。


如此巨大的殺傷力來源於原子彈裡的鈾-235或鈽-239,它們的原子核在接受到一個中子後,就會分裂成大小重量差不多的兩個原子核,1千克的鈾-235或鈽-239完全裂變,釋放出的能量大約等於2萬噸烈性的TNT炸藥爆炸的威力。


我百度百科了一下(不好意思知識有限),1枚當量2萬噸的原子彈爆炸後,距爆心1100米以內人員可遭到極度殺傷,1000噸級中子彈爆炸後,在這個範圍內的人員幾周內會致死,在200米以內的人員則當即致死。


除了二戰中的這兩顆原子彈之外,還有一顆未用於戰爭,它被稱為「惡魔核心」(Demon Core),因為在還未投入使用之前,它就已經殺死了兩個人。



1946年5月30日,路易斯·斯洛廷(Louis Slotin)死在了醫院裡,是「惡魔核心」殺死了他。故事從九天前說起。



新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯國家實驗室坐落在山谷中的一處隱秘之地,這裡是全世界第一顆原子彈的誕生地。來自加拿大的物理和化學家路易斯·斯洛廷正在實驗室中向同事們演示他的試驗:測試核聚變的臨界值。實驗必需品則是擺在桌子上的「惡魔核心」。



「惡魔核心」複製品


「惡魔核心」看上去就是個敦實的球,黑乎乎的,沒什麼特別。但事實上,它是一個直徑89毫米,重6.2公斤的鈽芯球,由兩個鈽鎵半球以及一個防中子流洩露的圓環組成。因為具有放射性,「惡魔核心」永遠是熱乎乎的。


「惡魔核心」誕生於長崎原子彈爆炸之後,美國人準備用它對日本發起下一輪襲擊。當時連投彈日期都已經確定 -- 1945年8月19日。幸好,日本人在8月15日投降,「惡魔核心」彈在弦上,卻又收了回來。(難以想像假如日本延遲幾天投降,這個國家會變成什麼樣子)自此,「惡魔核心」一直保存在洛斯阿拉莫斯國家實驗室中。



路易斯·斯洛廷(1910--1946)


這已經不是斯洛廷第一次接觸像「惡魔核心」這樣的原子彈內核了。1945年7月16日,斯洛廷親手組裝的原子彈核心在美國三一爆炸點成功引爆,這也是人類歷史上首個成功引爆的原子彈。



斯洛廷(左)和同事站在

組裝了一半的第一顆原子彈旁



「三一試驗」



美國陸軍部於1945年8月6日

頒發給斯洛廷的證書

用以表彰他在二戰原子彈製造中的傑出貢獻


在那個年代,製作原子彈的方法還很原始,防護措施也不嚴格。同樣,那時的原子彈研究條件也都非常簡陋。當時因為人們的相關知識非常有限,很多試驗都是史無前例,而且異常危險,其中,斯洛廷進行的這個核聚變臨界值測試更甚。


斯洛廷的試驗說起來並不複雜,就是將兩個鈸元素半球外殼扣在「惡魔核心」外,但又不能完全扣死。在這種情況下,鈸外殼會將核心中產生的中子反射回去,形成一系列微弱的核反應,從中,科學家們可以記錄相關數據,這些數據對於當時的核研究相當重要。


雖然看上去簡單,但這項實驗卻非常危險,一旦兩個半球外殼完全扣住,鏈式反應就會突破臨界值而產生核爆炸。所以,科學家們也把這項實驗稱為「玩弄龍的尾巴」(tickeling the dragon's tail,我覺得中文最貼切的形容就是「摸老虎屁股」)。



斯洛廷事故情景再現


不要將兩個半球完全扣住是保證這個試驗安全的絕對因素,可你知道斯洛廷是怎麼做的嗎?他就用一根改錐杵在兩個半球中間。




這一段時間以來,他都是這麼做的,雖然這違反了試驗規則,但並沒人質疑過這個程序,斯洛廷本人更是沒有在意。然而,就是這一根改錐,最終要了他的命



斯洛廷像往常一樣,開始了試驗。他左手拿著金屬外殼的上半部分,緩緩地蓋向「惡魔核心」,與此同時,他的右手握著那隻改錐。屋內的其他同事都在忙著自己手頭的工作,沒人注意斯洛廷。突然,全屋子的人都聽到了一個聲音:改錐,掉在了地上。此時是5月21日下午3點20分,從此刻起,斯洛廷的生命進入了倒計時。



斯洛廷試驗場景再現


改錐掉落的一瞬,兩個半球合上了。好像是個啟動密碼,「惡魔核心」裡的惡魔被釋放出來。一瞬間,實驗室內充滿了藍色的光芒,每個人臉上都感到一股熱浪。斯洛廷覺得舌頭湧上一股酸味,左手有強烈的灼燒感。他反射性地迅速把拿在手中的那個半球提起,扔到了地上。


斯洛廷的同事拉米爾·史瑞博(Raemer Schreiber)回憶說:


The blue flash was clearly visible in the room although it (the room) was well illuminated from the windows and possibly the overhead lights. . . . The total duration of the flash could not have been more than a few tenths of a second. Slotin reacted very quickly in flipping the tamper piece off. The time was about 3:00 p.m.儘管屋內採光良好,可能還開著燈,那藍色閃光依然清晰可見...閃光最多不超過十幾分之一秒。斯洛廷反應很快,他把外殼扔掉了。時間大約是下午3點。


充滿屋子的藍光是因為放射性物質激發了空氣中的電子,這些電子釋放出高能光子,閃耀出藍色的光芒。


實驗室裡,除了斯洛廷之外,還有七個人,其中有四名物理學家、一名工程師、一名攝影師,和一名保安。




藍光發出的那一瞬間,屋子裡的人驚聲大叫,保安派屈克雖然不清楚到底發生了什麼,但還是立刻奪路而出,一路跑到了附近的小山丘上。


人們迅速地叫了救護車,在等待的過程中,斯洛廷嘗試畫出了這張站位圖,希望能作為測算每個人受到輻射量的依據。



斯洛廷的草圖


他還嘗試用屋子裡的放射物探測儀測出每個人身上的輻射量,可無奈的是,探測儀也被放射性物質汙染了,測出的數據完全不準確。


醫院裡,斯洛廷開始嘔吐,這是人體受到大劑量輻射後的初步反應。到了第二天早上,嘔吐停止了,他看上去好像也好多了,可是此時斯洛廷的左手卻異常疼痛,之後開始發青起水泡。為了減輕他的痛苦,醫生們用冰敷在斯洛廷的手上。



工作中的斯洛廷


斯洛廷很清楚自己時日無多,他打電話叫來了自己的父母。5月25日,斯洛廷的父母抵達洛斯阿拉莫斯醫院,第二天,他們的兒子病情就急轉直下。他的體溫忽上忽下,白細胞大量減少,開始噁心、腹痛,體重也開始驟降,之後一系列輻射反應開始接踵而至:嚴重腹瀉、排尿減少、手部和額頭出現大量水泡、身體出現紅斑、壞疽。他的全身,從裡到外,都被輻射嚴重灼傷了。打個不恰當的比方,他就像是曾被放在微波爐裡...



斯洛廷,攝於上世紀30年代末或40年代初


1946年5月28日,斯洛廷開始出現精神錯亂,嘴唇發青,之後身體各部分功能完全崩潰,整個人陷入昏迷。


1946年5月30日上午11點,斯洛廷在遭受百般痛苦後去世,那年他只有35歲。


據測算,在不到一秒鐘的時間裡,斯洛廷受到的輻射量就有1000拉德的中子射線和114拉德的伽馬射線,這相當於站在距離原子彈爆炸點1400多米時所受的輻射量。



長崎原子彈爆炸後



1946年5月25日,實驗室中其餘七人中的四人出院,剩下的三個人是阿爾文·葛雷弗斯(Alvin C. Graves), 斯坦利·克萊恩(Stanley Allan Kline)和德懷特·楊(Dwight Smith Young)。



阿爾文·葛雷弗斯(1909 -- 1965)


葛雷弗斯是事故發生時距斯洛廷最近的人,時年34歲的他也受到了嚴重的輻射,但經過幾周治療,他活了下來。55歲時,葛雷弗斯死於心肌梗死。他一生都深受輻射帶來的神經和眼部疾病的折磨。



德懷特·楊(1892 -- 1972)


楊也同樣被輻射殃及,但之後痊癒出院。27年後,他死於再生障礙性貧血。


克萊恩死於2001年,他生前拒絕參與任何事故調查研究,因此沒有任何數據。


提前出院的人中,馬麗恩·西斯利基(Marion Edward Cieslicki)在事故發生後19年死於白血病,去世時只有42歲。


那個跑了的保安派屈克·科裡雷(Private Patrick J. Cleary)在1952年死於韓戰。


沒有結論確定他們的死究竟和那次事故有多少關聯,但也沒有研究否認。


斯洛廷不是「惡魔核心」殺死的第一人,在他之前,24歲的哈裡·達利安(Harry K. Daghlian, Jr.)因為不小心把一塊碳化鎢掉到核心上,使其達到了臨界條件。



哈裡·達利安(1921 -- 1945)


事故發生後25天,1945年8月21日,達利安去世。達利安是斯洛廷的同事,他去世時,斯洛廷就在旁邊陪伴。時隔不到一年,斯洛廷也難逃厄運。





「惡魔核心」原本叫做「魯弗斯」(Rufus),在達利安和斯洛廷事故之後,人們才將其改名為「惡魔」。它原本是要被運到比基尼島試爆,但事故發生後很長時間,「惡魔核心」都還具有強放射性,需要時間冷卻。最終,這個殺死了兩個科學家的惡魔在1946年夏天被融化,做成了新的武器。





從1943年到1946年,洛斯阿拉莫斯實驗室死亡數十人。有自殺,有溺水,還有從馬上摔下來的,總之,是個很詭異的地方,以後如果可以,我會好好寫一寫。




投在廣島的原子彈

被稱為「小男孩」(Little Boy)‍



投在長崎的原子彈

被稱為「胖子」(Fat Man)


人類發明原子彈至今已有半個世紀,對核能的研究也從未間斷。其間,1945年的廣島和長崎原子彈爆炸死亡人數約16萬;根據綠色和平組織的數據,1986年車諾比核電站事故造成9.3萬人死亡,27萬人致癌;2011年至2013年,發生事故的日本福島核電站每天至少有上百噸遭受核汙染的水流入海洋,時至今日,當地甲狀腺癌患者數量大幅增長。‍‍‍‍



車諾比遺址


福島災後


‍不知道去世的斯洛廷和達利安會不會在那個世界遇到這些靈魂,他們又會說些什麼...‍‍


任何插科打諢、故作幽默或誇大其詞都無法抹殺這樣一個最基本的事實,物理學家們對自己犯下的罪孽早已心知肚明,且永生都無法擺脫。-- 「原子彈之父」羅伯特·奧本海默,1947

In some crude sense, which no vulgarity, no humour, no overstatement can quite extinguish, the physicists have known sin and this is a knowledge which they cannot lose. -- J. Robert Oppenheimer, 1947


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