Los Alamos, Agosto 1945. Le bombe su Hiroshima e Nagasaki sono già state sganciate, e l’uomo ha conosciuto la devastazione delle armi nucleari. Ai laboratori nazionali di Los Alamos, però, gli scienziati del progetto Manhattan stanno ancora lavorando attorno a un’altra massa di Plutonio, che poi verrà soprannominato “demon core” – “nucleo del demonio”, sperimentando ed effettuando test pericolosissimi.

La sfera era divisa in due semisfere in fase δ, ricoperte da uno strato di nichel di 0,13 millimetri per un diametro di 8,9 centimetri e un peso complessivo di 6,2 chilogrammi

Sotto, il video racconto dell’articolo sul canale Youtube di Vanilla Magazine:

Gli scienziati impiegati a Los Alamos, fra i quali è bene ricordare anche Enrico Fermi, stanno continuando le ricerche sulla radioattività. La sfera di plutonio in particolare viene impiegata per meglio comprendere le condizioni di “supercriticità”, cruciali per capire il comportamento dei materiali impiegati negli ordigni bellici.

1° incidente

Harry Daghlian (1921/1945) è un fisico ventiquattrenne dallo spiccato ingegno. Il 21 Agosto 1945 sta svolgendo un esperimento in solitaria, per tentare di costruire manualmente un riflettore di neutroni accatastando dei mattoni di carburo di tungsteno da 4,4 chilogrammi attorno al nucleo di plutonio.

Sotto, la sfera di plutonio e i mattoni di Carburo di Tungsteno come nell’esperimento di Daghlian:

Lo scopo era ridurre la massa richiesta al nucleo per raggiungere lo stato critico

Avvicinando l’ultimo mattone sopra la catasta, il contatore geiger indicò allo scienziato che il nucleo stava diventando supercritico. L’ultimo mattone però gli cadde dalla mano, e il nucleo di plutonio divenne temporaneamente supercritico.

Daghlian reagì immediatamente, e tentò di buttar giù il mattone dalla pila, ma senza successo. Per fermare la reazione fu costretto a smontare per intero la pila di carburo di tungsteno.

Si stima che Daghlian abbia ricevuto una dose di 2,0 Gy (Gray) di neutroni e 1,1 Gy di raggi gamma, prodotti da 10¹⁶ fissioni. Nonostante i tentativi di cure, sviluppò i sintomi di avvelenamento da radiazioni e morì 25 giorni dopo l’incidente. La sua morte, a soli 24 anni di età, fu pianta da amici e colleghi, ma non è l’unica legata alla “Demon Core”.

Il 2° Esperimento

Nove mesi dopo la morte del giovanissimo fisico, un gruppo di suoi colleghi era ancora al lavoro sul nucleo. Il conduttore dell’esperimento era Louis Slotin, un fisico trentaseienne, (1910-1946), che il 21 Maggio del 1946, è bene specificarlo: in contravvenzione a numerose norme di sicurezza, stava conducendo un esperimento manuale sul raggiungimento dello stato supercritico della sfera di plutonio, avvolta da sue semisfere di berillio (che riflette i neutroni).

Sotto, la ricostruzione dell’incidente del 1946. È visibile la semisfera superiore di berillio tenuta distante da quella inferiore con un cacciavite, ma non il nucleo di plutonio, che si trova al suo interno:

L’esperimento era soprannominato tickling the dragon’s tail (stuzzicare la coda del drago) a causa degli enormi rischi che si correvano nel condurlo. Se infatti le semisfere di berillio si fossero unite, il nucleo di plutonio all’interno sarebbe diventato supercritico, emanando una dosa letale di radiazioni. Nonostante l’avvertimento di uno degli scienziati più celebri del centro, Enrico Fermi, l’esperimento era già stato condotto 12 volte senza incidenti, e Slotin si sentiva probabilmente sicuro di sé.

Sotto, Louis Slotin (uomo con gli occhiali) con uno dei primi prototipi di bomba nucleare:

Il 21 Maggio del 1946 però qualcosa andò storto, e a Slotin scappò il cacciavite di mano. I presenti sentirono una vampata di calore, l’aria si colorò di un bagliore blu (ionizzata) e tutti furono esposti alle radiazioni. Slotin riuscì a togliere quasi immediatamente la semisfera di Berillio superiore, ma per lui non c’era già più nulla da fare. Ricevette una dose di 10 Gy di neutroni e 1,14 Gy di raggi gamma, che lo portarono alla morte in soli 9 giorni.

Uscendo dal centro verso l’ospedale aveva già i conati di vomito

Sotto, una seconda immagine mostra l’incidente di Slotin:

Prima di lasciare la stanza, Slotin stesso gridò ai presenti di segnare le posizioni in cui si trovavano con un gessetto, in modo da calcolare la dose di radiazioni ricevuta. Lo schema dei presenti nella stanza è il seguente:

Sotto invece la ricostruzione dell’esperimento con una vignetta:

Come visibile nella vignetta superiore, lo scienziato Alvin C. Graves stava osservando l’esperimento da dietro la spalla del conduttore, e ricevette una dose di 1,66 Gy di neutroni e 0,26 Gy di raggi gamma, che gli causarono diversi danni neurologici, visivi e in genere a un decadimento drammatico della propria salute che lo condussero alla morte circa 20 anni dopo. Almeno un altro scienziato, Marion Edward Cieslicki, morì per cause probabilmente legate all’incidente 27 anni dopo, mentre altri presenti presentarono sintomi minori.

Il Demon Core venne impiegato il 1º luglio 1946 presso l’atollo di Bikini, quando liberò una potenza di 23 Chiloton, simile alla bomba su Nagasaki. Sotto, una fotografia dell’evento:

In seguito alla morte di Slotin gli esperimenti manuali sulla supercriticità furono severamente proibiti.

Gli episodi furono narrati nel film “L’ombra di mille soli”, che curiosamente si discosta molto dai fatti reali, soprattutto per giustificare al grande pubblico la poca logicità della ricerca sugli ordigni nucleari a guerra mondiale già finita. Sotto, la scena dell’esperimento di Slotin:

Gli esperimenti riguardo le armi nucleari non si conclusero in quegli anni ma andarono avanti nei decenni successivi, quando il mondo era diviso in blocchi che possiamo descrivere come metaforicamente tenuti separati da un piccolo cacciavite. Se si fossero toccati completamente, come le due sfere di berillio di Slotin, sarebbero morte centinaia di milioni di persone a causa della potenza degli ordigni in gioco. Per fortuna gli uomini che tenevano i cacciaviti e le semisfere riuscirono a non far unire le parti, ma il rischio, per tutta l’umanità, è stato lo stesso dello stuzzicare la coda del drago.

Tutte le fotografie sono di pubblico dominio.