二戰的代價:殺死兩位科學家的「惡魔之核」

斯洛廷過去曾參加曼哈頓計劃,圖為他與美國第一顆製造試爆的核武器。

 

  自從美國對日本投下兩顆原子彈以後,世界從此處在隨時可能爆發核子戰爭的準備狀態。在這個高度機密的研究領域,實驗過程導致的錯誤和災難往往也不被公諸於世。

 

  1945年日本宣布無條件投降,二戰正式劃下句點。隨著戰爭結束,美國製造的第三顆鈽球(投擲在廣島的原子彈裝載鈾-235,長崎的原子彈裝載的是鈽球,而另一顆稱為瘦子的槍式鈽球原子彈並不實用因此沒能上場)不再需要拿來製造武器,美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室(Los Alamos National Lab)的科學家原本正在為其他攻擊行動做準備。於是,實驗室的科學家獲准保留這顆由鈽和鎵合成的球體,它後來被稱為「惡魔之核」(demon core)。

 

  在核爆炸過程中,炸彈的放射性核心會達到臨界狀態:若沒有其他干預,核子會開始並持續發生鏈式反應。當核物質達到超臨界狀態時,反應速度激增產生強烈的中子輻射。美國科學家對於正在研究的放射性物質已經足夠了解,並成功將核反應應用至武器,但他們希望更深入了解相對於臨界狀態和超臨界狀態的亞臨界狀態。

 

達利安嘗試用碳化鎢在核心周圍構築一道屏障。

 

  將核心推向臨界的方法是將中子流回核心,進一步擾亂使其變得不穩定,洛斯阿拉莫斯實驗室的「臨界集結小組」為此開始進行一系列實驗。在這些實驗中,科學家使用中子反射材料包圍核心,並監控核心的狀態。

 

  不幸的是實驗進行沒多久便發生第一起導致科學家死亡的臨界事故,當時日本都還沒正式簽署投降協議。1945年8月21日晚上,物理學家哈里・達利安(Harry Daghlian)獨自在實驗室進行實驗,他嘗試用碳化鎢在核心周圍構築一道屏障,但不小心把一塊碳化鎢掉到鈽球上,使其達到了臨界條件。很快地,核心產生反應釋放出輻射,達利安因此接觸到致死劑量的輻射,並在25天後死亡。

 

重現斯洛廷進行的實驗。

 

  不過,他的死亡沒有阻止其他同事的腳步。九個月後,他們開發出另一種實驗方法,使用兩個鈹製的半球形圓頂作為中子反射材料將鈽球包圍,讓核心接近臨界狀態邊緣。加拿大物理學家路易斯・斯洛廷(Louis Slotin)過去曾參加曼哈頓計劃,也在先前的許多實驗中用過這種方法:他將一隻手扶住圓頂,另一隻手拿螺絲刀將圓頂稍微分開,這樣便能限制中子流回核心。1946年5月21日,他失手讓圓頂間的縫隙完全闔上,鈽球(正是殺死達利安的那顆)再次達到了臨界狀態。斯洛廷為了挽救局勢果斷用手將兩個半球圓頂分開。

 

  其他七名科學家在事故發生後倖存,但距離惡魔之核最近的斯洛廷接觸過量輻射,在九天後死亡。由於不到一年的時間,接連發生兩次讓科學家死亡的臨界事故,實驗因此中止。在冷卻期過後,這顆帶走兩條人命的惡魔之核被重新裝進別的武器,最後在一次核試驗中被摧毀。

 

  自從1945年以來,地球上至少發生過60起臨界事故,導致至少21人死亡。由於核子計畫經常是國家極機密軍事項目,事實上究竟有多少人死於臨界事故不得而知。令廣島長崎原爆成為可能的曼哈頓計畫,其主要推手物理學家歐本海默震撼於死傷的慘烈和後遺症的嚴重,餘生始終後悔當年率先成功開發了原子彈。我們只能期望,人類能夠從慘痛的歷史中學到教訓,永遠放棄毀滅性的核子武器。

 

 

參考報導:Atlas Obscura

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