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美国原子弹研制时的致死事故及其影响

时间:2023-11-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:美国在20世纪40年代秘密研制原子弹的时候,就发生过放射线事故,两名青年科学家在做放射性实验时失去了生命。这是原子弹研制计划中的第一个死亡案例。二次大战结束后,美国的原子弹研究仍在继续。实际上,这是两起本来可以避免的不幸事故。在第一起辐射事故发生后,虽然官方组织了特别委员会来调查事故,但委员会却没有要求制造远距离控制的设备。

美国原子弹研制时的致死事故及其影响

美国在20世纪40年代秘密研制原子弹(“曼哈顿计划”)的时候,就发生过射线事故,两名青年科学家在做放射性实验时失去了生命。

第一次实验是构建中子反射体。 中子反射体的作用是把铀或钚发射到外面去的中子射线挡回到铀或钚里面去,增强中子射线,因而减小发生核爆炸时需要的铀或钚炸弹核心的体积。 中子反射体的大小尺寸只有通过实验才能确定。

一位24岁的研究生小达格里安(H.K.Daghlian,Jr.)(亚美尼亚裔人)用简单的方法来做这个实验:他拿来一个钚金属球,在球周围手工叠起一叠能反射中子的碳化钨砖块,并用仪器观察中子射线的强度。 碳化钨砖块越叠越多,叠到最后一块时,仪器指出如果这块碳化钨叠上去,实验系统将达到危险的超临界状态。 他正拿着一块碳化钨砖块,看到仪器指示后就缩回手来;可就在这关键时刻他不小心松了手,碳化钨砖块掉到钚球上,立刻激发了链式反应,强大的中子射线从钚球中发射出来。 小达格里安想立刻把碳化钨砖块从实验装置上打下来,但没有成功,他只好把实验装置拆掉一部分,才停止了链式反应。

可是,小达格里安已经受到了绝对致死剂量的中子射线的伤害,表现出重度放射病的症状,很快陷入昏迷。 虽然医院在重症监护下全力抢救,还是无济于事,25天后小达格里安死了。

这是原子弹研制计划中的第一个死亡案例。

事故之后,美国当局成立了一个特别委员会来调查实验情况,并推荐了安全措施。 这些措施包括做这种实验至少要有两个人参加、要有两台带音响的监测仪器、要有详尽的实验计划等。 但是委员会却没有提出必须制造出可以遥控实验的装置。 这种实验仍旧要人直接操作。 这使得一年之后,又发生了一起同样的事故,又有一位科学家在事故中丧命。 而且,实验中使用的就是小达格里安用过的那个钚球。 后来研制计划的科学家们把这个钚球叫做“鬼球”。

二次大战结束后,美国的原子弹研究仍在继续。 关于“临界性”的研究是研究的项目之一。 临界性是指铀或钚即将发生链式反应时的状态。

一位来自加拿大的36岁的物理学家斯洛廷(Louis Slotin)负责进行这一实验。 他用的就是那个“鬼球”,而且也是用中子反射体去增强钚的中子射线。 这和小达格里安做的实验很相似,不过他用的中子反射体是两个金属铍制的空心半球。

斯洛廷也直接用手做实验。 他一只手拿着上面那个半球,另一只手拿着一把螺丝刀,抵住下面的半球。 钚球放在两个铍半球之间。 可是,不知为什么,他上面的那只手突然松开了,上面的铍半球从他手中滑落,掉在钚球上,立刻引发链式核反应。 实验室里的人都看见半球之间闪出一道强烈的蓝色闪光,并感觉到一阵热浪扑面而来。 离钚球最近的斯洛廷还感到嘴里出现酸味,手上一阵烧灼。 他急速地把铍半球提起来,终止了链式核反应。(www.xing528.com)

但是他和小达格里安一样,也已经受到了绝对致死剂量的中子射线辐射。 斯洛廷刚走出实验室就呕吐了,他的同事赶紧把他送到医院。 他立即被送到重症监护室全力抢救,许多志愿者在医院等着给他输血。 但是,斯洛廷的病情还是急剧恶化。 “曼哈顿计划”主管格罗夫斯少将见状,只好通知斯洛廷的家人,他将不久于人世。 几天以后,斯洛廷严重腹泻,尿量减少,手肿,身上出现红斑,手和前臂满是水疱,肠麻痹,发生坏疽,最后全身器官功能全面衰竭,于事故后第九天死去。

实验中还有几位科学家也在场,他们也受到了大剂量的中子射线辐射,生了急性放射病。 还好,他们都逃过了一死。 但他们或多或少受到了辐射的损伤,分别在10~20年后(42岁和54岁)去世。 还有一位则活到了83岁因白血病而离世;但有人怀疑白血病和他受到辐射损伤有关。

美国政府把斯洛廷尊为“英雄”,他的故事被写成了纪实小说、搬上了电视节目。 而小达格里安则没有那么受尊敬,只是在事故55年后, 2000年,才在他的家乡为他建立了一座纪念碑,上面写着:“虽然没穿军服,但他为祖国而牺牲。”

实际上,这是两起本来可以避免的不幸事故。

首先,在“曼哈顿计划”实施的时候,参加研究的都是美国的核物理学精英,他们对放射线的危险是有一定了解的。 因此,在做放射线实验的时候,理应注意自己和他人的人身安全。 但是看来他们都没有重视安全问题。 出事的两位科学家都直接用手去靠近甚至接触放射性的钚球。 大概他们认为放出的中子数量不多,没什么危害吧。 可是,他们应当也知道,一旦链式核反应开始,放出的中子射线就会比平时强不知多少倍! 因此,事故的发生第一是由于他们的过分自信。

第二,“曼哈顿计划”的指挥官们对这样的极其危险的实验居然也持听之任之的态度。 在第一起辐射事故发生后,虽然官方组织了特别委员会来调查事故,但委员会却没有要求制造远距离控制的设备。 显然,如果第一次事故后,规定这样的实验必须使用遥控操纵设备来进行,第二次事故就不会发生。

在斯洛廷事故发生后,“曼哈顿计划”的官方才认识到研制遥控操作设备的重要性,开始了这种设备的研制;并规定在遥控设备研制完成以前,停止一切直接手动操作的放射性实验。

此后就没有再发生过类似的死亡事故。

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