制的中子反射体。]]
惡魔核心()是一顆由鈽製成的球體,在科學家測試其作為早期原子弹裂变弹芯的過程中,引發了兩起致命的临界事故。該核心於1945年由曼哈頓計劃製造,這項計劃是美國在二戰期間研發核武器的機密計畫。核心本身處於亞臨界狀態,重量為6.2公斤(14磅),直徑8.9公分(3.5英吋)。原計畫將其運往太平洋戰區,作為投擲於日本的第三顆核武器,但由於日本投降,該核心被保留下來,轉而用於後續測試,並可能在未來衝突中投入使用。
兩起臨界事故分別發生於1945年8月21日與1946年5月21日,地點皆為新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯實驗室。這些實驗旨在測試核心接近臨界狀態的程度,方法是使用中子反射屏(由高密度材料構成的外層)來反射中子。然而,實驗過程中核心意外達到臨界狀態,導致強烈的輻射釋放。第一起事故中,物理學家哈里·K·達格利恩在調整鎢製反射體時不慎使核心進入臨界狀態,最終因急性辐射综合症於數週後逝世。第二起事故中,物理學家路易斯·斯洛廷在手動操作鈹製反射體時發生失誤,導致核心臨界並釋放強烈輻射,他於九天後不治身亡,其他在場人員亦受到不同程度的輻射暴露。事故發生後,該核心於1946年夏季被熔解,其材料被回收並用於其他核核心。
製造
與長崎市原子彈爆炸使用的胖子原子彈核心相似,惡魔核心在組裝後是一顆質量6.2公斤(14磅)、直徑8.9公分(3.5英吋)的實心球體,大小相當於壘球。它由三部分組成,皆以製成:兩個半球與一個反噴射環。該反噴射環的作用是在內爆過程中防止中子通量半球接合處向外噴射。然而,7月於阿拉莫戈多轟炸與射擊試驗場進行的「三位一體」核試驗中,所使用的核心並未配備此環。
精煉後的鈽由華盛頓州的漢福德區運送至新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯實驗室。根據一份8月30日的庫存文件,當時洛斯阿拉莫斯已消耗「HS-1、2、3、4;R-1」(即三位一體與長崎原子彈的組件),並擁有「HS-5、6;R-2」,這些組件已完成並進入質量檢驗。此外,「HS-7、R-3」的材料則仍在實驗室的冶金部門,預計9月5日前完成(文件未提及的「HS-8」是否已製造,以形成第四顆核心,尚不確定)。冶金學家使用鈽-鎵合金來穩定鈽的δ相(delta phase),使其能夠透過熱壓成球形。此外,由於鈽易受腐蝕,最終會在其表面鍍上一層鎳。
1945年8月10日,美國陸軍少將萊斯利·格羅夫斯致信參謀長喬治·馬歇爾將軍,通知他:
{{blockquote|下一顆內爆型炸彈原定於8月24日之後的首個適合天氣條件的日子投放。由於製造進度提前4天,我們預計將於8月12日或13日從新墨西哥運送最終組件。如果製造、運輸及抵達戰區後一切順利,這枚炸彈應能在8月17日或18日後的第一個適當天氣條件下準備投放。
第一次臨界事故
當核心組裝後,其設計臨界值為「-5」(−5 cents)這些因素在一般環境中較為罕見,只有在特定條件下才可能發生,例如壓縮金屬核心(最終將作為引爆核彈的方式)、增加更多核材料,或是提供外部反射體,使散射出的中子反射回核心內部。洛斯阿拉莫斯實驗室進行的關鍵性測試即是透過不同方式配置中子反射體,以測試核心距離超臨界狀態的程度。
事故發生時,位於距離約6至7.5公尺(20-25英尺)處的兩名技工——其中一人名為保羅・朗(Paul Long),另一人身份不詳——未接受治療。
事故發生後,原名「魯弗斯」(Rufus)的核心被改稱為「惡魔核心」(Demon Core)
參考文獻
外部連結
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