超臨界狀態的驚險瞬間:科學家如何無意中喚醒核反應的龍?

在1945年,原本為戰爭而製造的「惡魔核心」(Demon Core)成為了引發兩次致命輻射事故的焦點,這兩次事故都是在洛斯阿拉莫斯實驗室進行測試時發生的。該核反應堆是一個直徑8.9公分的鈽球,重量達到6.2公斤,其本來是作為一顆早期原子彈的裂變核心。隨著日本在二戰中投降,這顆核心未能被送往太平洋戰場,最終留在實驗室進行進一步的測試。

製造與早期歷史

惡魔核心的構造包括兩個半球和一個防噴環,這是由鈽和鎵的合金製成。這些材料被設計為避免在引爆時發生「噴射」現象,應用於克服中子外洩的問題。在1945年8月10日,美軍主要指揮官將這顆核心的交付發送到軍事上,然而,由於日本的即時投降,這迫使科學家們轉而對其進行無數次的實驗。

第一次事故

1945年8月21日,物理學家哈里·達格利安(Harry Daghlian)在進行一次中子反射實驗時,不慎將一塊鈷氮合金磚掉落在惡魔核心上,使得這顆核心瞬間進入超臨界狀態。雖然達格利安迅速移開了這塊磚塊,但他已經受到了致命的輻射劑量。結果,在25天後,他因急性輻射綜合症而不幸去世。

第二次事故

1946年5月21日,另一位物理學家路易斯·史洛丁(Louis Slotin)則是在另一個實驗中再次出現了類似的事故。在展示如何將中子反射器放置在惡魔核心周圍的過程中,他的螺絲刀意外滑動,導致反射器直接放下,進一步引發核心進入超臨界狀態,且瞬間釋放出大量中子輻射。儘管史洛丁及時推開了反射器,但他仍然在事故後九天內因急性輻射症狀去世。

醫療研究和後續影響

二次事故的後續醫療研究揭示了蘇洛丁和其他受害者面臨的長期健康風險。1946年發布的報告指出受害者們所受的輻射劑量可能引起未來的健康問題,包括心臟病。此後,科學家們修訂了相關的安全措施,禁止人員近距離進行類似實驗,轉而使用遠程控制的機械設備來進行必要的測試。

計劃使用和核心的最終命運

惡魔核心本來是為了參加計劃中的跨路行動核試驗而準備,但隨著兩次致命事故的發生,其使用受到停止。而在1946年夏季,這顆核心被熔化並回收再利用於其他核核心中。原本被當作第二核武器的惡魔核心最終成為歷史上最為著名的反饋案例之一。

這些令人心驚的科學實驗,不僅讓我們看到技術的極限,也促使我們反思和評估科學與道德之間的界線。面對如此高風險的科技,我們應該如何確保未來不會再重蹈覆轍嗎?

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