Лето 1945 года. Манхэттенский проект на пике. 6 августа «Малыш» падает на Хиросиму. 9 августа «Толстяк» — на Нагасаки. Об этом знают все.
Но мало кто знает, что была подготовлена третья бомба.
Плутониевое ядро для неё было готово и лежало в Лос-Аламосе. По планам военных, третий удар мог быть нанесён по Японии уже 19 августа — рассматривались новые цели. Генерал Гровс докладывал, что следующее ядро будет готово к отправке в течение нескольких дней.
15 августа Япония объявила о капитуляции.
Третья бомба стала не нужна. Ядро осталось в лаборатории. И вместо того чтобы испариться над японским городом, оно превратилось в лабораторный образец для экспериментов по определению критичности.
Учёные шутили, что ядру «не досталось войны». Знали бы они, что оно устроит свою собственную.
Часть 2. Что такое «щекотать хвост дракона»
Теперь немного физики на пальцах — это важно для понимания того, насколько безумным было происходящее.
Плутониевое ядро в обычном состоянии подкритично: атомы распадаются, вылетают нейтроны, но большая их часть просто улетает наружу, не встретив другие ядра. Цепная реакция не разгоняется.
Но есть способы приблизить ядро к критическому состоянию:
— окружить его материалом-отражателем, который возвращает нейтроны обратно в ядро, как зеркало возвращает свет;
— чем плотнее «зеркальная» оболочка вокруг ядра, тем больше нейтронов возвращается, тем ближе реакция к самоподдерживающейся.
Учёным нужно было точно знать: сколько отражателя достаточно, чтобы ядро стало критичным? Эти данные были нужны для конструирования бомб. И измерить это можно было только одним способом — вручную приближать ядро к критическому состоянию и снимать показания приборов.
По сути — подносить спичку к бензину, чтобы измерить, с какого расстояния он вспыхивает.
Великий физик Ричард Фейнман, увидев эти эксперименты, произнёс фразу, которая стала официальным названием процедуры: это как «щекотать хвост спящего дракона».
Так и записывали в документах: «Tickling the Dragon's Tail». Никто даже не пытался делать вид, что это безопасно.
Часть 3. Гарри Даглиан. 21 августа 1945 года
Гарольду Даглиану было 24 года. Армянин по происхождению, талантливый физик, попавший в Манхэттенский проект ещё студентом. Тихий, увлечённый, из тех, кто засиживается в лаборатории до ночи.
Вечером 21 августа — всего через шесть дней после капитуляции Японии — Даглиан вернулся в лабораторию после ужина. Один. Точнее, почти один: в помещении сидел охранник, рядовой Роберт Хеммерли, читал газету в шести метрах от установки.
Работать с ядром в одиночку было запрещено протоколом. Работать вечером, вне графика — тоже. Даглиан нарушил оба правила. Ему хотелось закончить эксперимент.
Суть опыта: вокруг плутониевого ядра выкладывается стенка из блоков карбида вольфрама — каждый блок весом около 4,4 кг. Блоки отражают нейтроны обратно в ядро. Даглиан выкладывал слои, следя за щелчками нейтронного счётчика, и подошёл к границе: приборы показывали, что ещё один блок над центром сборки — и система станет надкритичной.
Он начал отводить последний блок в сторону.
Рука дрогнула. Блок весом четыре с лишним килограмма выскользнул и упал прямо на центр сборки.
Дальше — доли секунды. Ядро стало надкритичным. Лавина деления. Воздух вокруг сборки засветился голубым — это ионизация воздуха мощнейшим потоком радиации. Волна тепла.
Даглиан среагировал мгновенно. Он попытался столкнуть блок рукой — не вышло. Тогда он начал голыми руками разбирать раскалённую радиоактивную сборку, снимая блоки, пока реакция не остановилась.
Он знал, что уже мёртв. Он был физиком — он умел считать дозы.
Даглиан получил около 510 бэр — почти вдвое больше смертельной дозы. Его правая рука, принявшая основной удар, получила чудовищно больше.
Он умирал 25 дней в госпитале Лос-Аламоса. Сначала — как будто ничего: тошнота, слабость. Потом рука начала распухать, покрываться волдырями, ткани отмирали. Потом отказал костный мозг. Лейкоциты исчезали, тело теряло способность сопротивляться чему бы то ни было. Последние дни он провёл в коме.
30 сентября 1945 года Гарри Даглиан умер. Официальная версия для прессы — «химический ожог». Правду засекретили.
Охранник Хеммерли, сидевший в шести метрах, получил относительно небольшую дозу и прожил ещё 33 года.
А у постели умирающего Даглиана все эти 25 дней дежурил его друг и наставник. Физик, который сидел рядом, разговаривал с ним, смотрел, как человек распадается заживо.
Его звали Луис Слотин. Запомните это имя. Через девять месяцев он ляжет умирать в ту же палату.
Часть 4. Луис Слотин. Человек с отвёрткой
Луис Слотин — полная противоположность тихому Даглиану. Канадец, 35 лет, блестящий физик и абсолютно бесстрашный человек. В лаборатории он был живой легендой: именно Слотин собирал ядро первой в истории атомной бомбы для испытания «Тринити» — руками, по слухам, получив за это премию в 400 долларов и прозвище «главный оружейник Соединённых Штатов».
После смерти Даглиана эксперименты с ядром не прекратили. Их продолжил Слотин — тот самый человек, который видел, чем это заканчивается, ближе, чем кто-либо.
Методика изменилась. Теперь вместо блоков использовали бериллиевую полусферу — купол-отражатель, которым накрывали ядро сверху, как крышкой. Физика та же: чем плотнее купол прилегает, тем больше нейтронов возвращается в ядро. Полностью опускать купол нельзя — сборка станет надкритичной. Значит, нужно опускать почти до конца, оставляя зазор.
По протоколу зазор фиксировался специальными распорками-прокладками. С ними сборка физически не могла захлопнуться.
Слотин распорки не использовал.
Его метод выглядел так: большим пальцем левой руки он держал купол за верхнее отверстие, а зазор регулировал лезвием плоской отвёртки, подсунутой под край купола. Опускаешь купол на отвёртке, слушаешь нарастающие щелчки счётчика, снимаешь показания.
Отвёртка. Обычная отвёртка между рабочим состоянием и вспышкой цепной реакции.
Слотин проделывал этот трюк десятки раз, в том числе на публику. Коллеги называли это «главным номером его циркового представления». Энрико Ферми — нобелевский лауреат, человек, запустивший первый в мире ядерный реактор, — однажды сказал Слотину прямым текстом:
«Продолжай в том же духе — и умрёшь в течение года».
Слотин отшучивался. К слову, к тому моменту он уже собирался уходить из Лос-Аламоса — хотел вернуться к мирной биофизике. 21 мая 1946 года он проводил эксперимент в том числе для того, чтобы показать методику своему преемнику — физику Элвину Грейвсу, который должен был занять его место.
Часть 5. 21 мая 1946 года. 3:20 пополудни
В комнате восемь человек: Слотин, Грейвс — стоит прямо за его плечом, наблюдает за руками мастера, — и ещё шестеро учёных и охранник.
Слотин опускает бериллиевый купол на ядро. Палец левой руки — в отверстии купола. Отвёртка — под краем. Счётчик щёлкает чаще. Всё как всегда, сотый раз.
15:20. Отвёртка соскальзывает.
Купол падает и полностью накрывает ядро.
Голубая вспышка — свидетели описывали её как «голубое сияние, окутавшее сборку». Волна жара, которую все присутствующие почувствовали кожей, как будто открыли дверцу духовки. У Слотина во рту появился резкий кислый привкус — так огромная доза радиации бьёт по вкусовым рецепторам.
Дозиметры зашкалили мгновенно и просто вышли из строя.
Слотин сделал то же самое, что за девять месяцев до него сделал Даглиан: голой рукой сорвал купол с ядра и сбросил его на пол. Реакция остановилась. Вся вспышка заняла около полусекунды.
Слотин спокойно вышел со всеми из здания. На улице его вырвало. Потом он повернулся к коллегам и сказал фразу, от которой мороз по коже — потому что он всё понял сразу и посчитал дозу в уме:
«Ну вот и всё. Со мной покончено» ("Well, that does it. I'm done for").
Пока ждали машину, Слотин занялся делом: набросал на листе схему — кто где стоял в момент вспышки. Чтобы врачи могли рассчитать дозы для каждого. Он думал о других, зная, что сам уже труп.
Часть 6. Девять дней
Слотин получил около 1000 бэр — по оценкам, как если бы он стоял в полутора километрах от эпицентра атомного взрыва. Доза, несовместимая с жизнью, — с большим запасом.
Его положили в ту же палату госпиталя Лос-Аламоса, где умирал Даглиан.
Первые дни он чувствовал себя сносно, шутил, диктовал письма. Из Виннипега военным самолётом срочно доставили его родителей. Правительство США задействовало все ресурсы: редкие препараты везли спецрейсами. Бесполезно. Медицина 1946 года — да и сегодняшняя — не умеет лечить такие дозы.
Дальше всё пошло по известному сценарию, только быстрее, чем у Даглиана: рука, державшая купол, распухла и посинела, кожа начала сходить. Костный мозг умер. Кишечник отказывал. Врачи описывали финальную стадию как «трёхмерный солнечный ожог» — тело сгорало целиком, снаружи и изнутри.
30 мая 1946 года, через девять дней после вспышки, Луис Слотин умер. Ему было 35.
Элвин Грейвс — тот, что стоял за плечом Слотина, — получил около 190 бэр. Тело Слотина буквально заслонило его от основного потока: учитель принял дозу, предназначавшуюся ученику. Грейвс тяжело переболел лучевой болезнью, но выжил и прожил ещё 19 лет. Ещё двое участников умерли спустя годы от заболеваний, которые связывают с тем облучением — лейкемия и апластическая анемия.
Часть 7. Что стало с Демоном
После смерти Слотина в Лос-Аламосе навсегда запретили любые ручные эксперименты по критичности. Отныне — только дистанционное управление, манипуляторы, бетон и четверть мили между человеком и сборкой. Это правило действует по сей день, и заплачено за него двумя жизнями.
Само ядро после второго инцидента планировали взорвать на испытаниях «Кроссроудс» у атолла Бикини — оно должно было наконец «исполнить своё предназначение». Но из-за вспышки 21 мая ядру потребовалось время, чтобы «остыть» — снизить наведённую радиоактивность. Испытание оно пропустило.
Летом 1946 года «Демоническое ядро» тихо переплавили, а материал пустили на изготовление других ядер. Демон растворился в американском ядерном арсенале.
Эпилог. Совпадения, от которых не по себе
Просто факты, без мистики:
— Оба инцидента произошли 21 числа: 21 августа и 21 мая.
— Оба физика совершили роковое движение правой рукой и оба останавливали реакцию голыми руками, спасая окружающих.
— Оба умерли в одной и той же больничной палате.
— Даглиан умирал 25 дней, Слотин — 9. Оба — в полном сознании большую часть времени, прекрасно понимая как физики, что именно с ними происходит на клеточном уровне.
— Слотин дежурил у постели умирающего Даглиана. Грейвс, стоявший за спиной Слотина, позже руководил ядерными испытаниями — и умер от инфаркта, который многие связывали с последствиями облучения.
Физики — люди рациональные. Но после 1946 года в Лос-Аламосе никто и никогда больше не называл этот шар «изделием» или «сборкой».
Мораль этой истории сформулировал ещё Фейнман, и она не про радиацию. Самые страшные катастрофы происходят не тогда, когда люди не знают об опасности. А тогда, когда они знают о ней всё — и настолько к ней привыкают, что начинают держать её отвёрткой.
Если история зашла — я веду канал «ФАКТЫ» в Максе: каждый день разбираю такие сюжеты из науки, истории и космоса, о которых не рассказывали в школе. Заглядывайте: https://max.ru/channel_ffakty