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核往事(上)欧米伽临界事故

2019-08-22 11:06

哈里·K·达格利安(左二)在“三位一体”核试验装配现场


哈里·K·达格利安是一名亚美尼亚裔美国人,毕业于普渡大学,1944年春末加入欧米伽实验室的“沸水器”低功率核反应堆研究小组,随后加入奥托·罗伯特·弗里希领导的临界装配小组。达格利安参与了轰炸日本的两枚原子弹的研制,两枚原子弹威力巨大,然而从毁伤效应来说,它们的效率并不理想。毕竟它们是世界上研制出来的第二枚与第三枚原子弹。当时美国核武器科学家们攻关的主要问题是如何提高核材料的利用率,充分利用核燃料。投向日本的两枚原子弹核材料利用率非常低,“小男孩”大约1.3%,“胖子”的核材料利用率也不过17%。


1942年6月19日和20日,现代物理难题会议在普渡大学新物理大楼举行,与会人员合影留念


当时,美国是世界上唯一一个拥有原子弹的国家,但美国政府具有很强的忧患意识,他们意识到美国的优势不会保持很久。对手拥有核武器之后,如果美国要想在与核武装对手的战争之中幸存下来,美国一方面必须不断生产核武器,另一方面需要改进现有的核武器,提高其效率,而后者正是达格利安所做试验的目的。


1945年8月21日,达格利安在欧米伽实验基地进行了一系列关于临界质量的试验,这枚试验的对象就是世界上第三枚钚核(Pu-239,或者称为49金属),所要做的就是在钚核的周围放置不同数量的碳化钨,碳化钨充当中子反射器。


洛斯·阿拉莫斯“沸水器”核反应堆,不锈钢球中包含浓缩的硫酸铀酰溶液


事故当天晚上,达格利安来到2号阶梯式讲堂听了一次科学讲座。晚上9:10,讲座结束了,他下定决心径直向欧米伽实验基地走去,他究竟为何这样坚决,个中原因至今尚未可知。他于9:30到了实验基地。


进入实验室后,他看见了列兵罗伯特·J·海默利,他是特种工程先遣队的一名保安,他向着行走的达格利安打了一声招呼“你好,哈里!”。


欧内斯特·奥兰多·劳伦斯教授与普渡大学的加速器,该加速器用于“曼哈顿计划”


达格利安立即开始了试验,他将钚球从储藏室拿出来,进行计划中的装配。实验过程中,有3个辐射计数器正在运行,包括一台连有记录仪的中子计数器,在超过警戒剂量时,这种仪器就能够发出“咔哒”声。达格利恩一边设法接近临界条件,一边认真观察指示灯和仪表。他很快完成了四层碳化钨砖的铺设,当他开始放置第五块砖时,他放慢了节奏,至此他已经完成了试验的一半。正当他尝试着用左手将另一块砖放到钚球上方时,剂量监测仪器发出了“咔哒”的声音,仪器指针疯狂摇摆,这警示他此时可能已经处于超临界状态。他决定停止试验,正当他开始撤回左手的时候,突然,这块砖从他手中脱落,掉在了装置中心的钚球上。出于本能,他用右手将这块砖从装置中拿出来,他立即感觉到了一阵刺骨的疼痛,并看到一束蓝光围绕着钚球。时间是晚上9:55。


达格利安当时的情况是,当碳化钨砖从手中掉下来时,意外添加了更多的中子反射层,导致装置处于临界状态。


事故发生后临界试验装置的照片


当事故发生时,海默利正坐在离装置大约3.7米(12英寸)处,背对着装置,他转过身来,看着试验装置。此时,达格利安高大的身躯软弱无力地站着,双臂垂在身体两侧,他思绪万千,一方面感到尴尬,另一方面又非常担心自己可能造成的后果,但他仍试图理性地评估当前局势。他决定将组件部分拆卸成更稳定的配置,之后把情况告诉了海默利。碰巧,另一个研究生刚到了欧米伽实验基地,她开车把达格利安送到洛斯·阿拉莫斯的医院。


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