Le "noyau démoniaque"

2023 Auteur: Darleen Leonard | [email protected]. Dernière modifié: 2023-05-26 18:27

L'histoire réelle d'une petite boule de plutonium, des personnes qu'elle a tuées et des chercheurs qui l'ont fait exploser.

LA BOMBE

Dans la soirée du mardi 21 août 1945, le physicien américain Harry Daghlian travaillait au laboratoire ultra-secret ultra-secret du gouvernement américain Los Alamos, au Nouveau-Mexique. Il effectuait une expérience très délicate: Daghlian plaçait des morceaux de métal en forme de briques autour d'un morceau de plutonium, le combustible extrêmement instable utilisé dans la plupart des bombes nucléaires. Et il le rendait plus instable avec chaque brique qu'il plaçait autour.

Daghlian (prononcé «DAHL-ee-an») faisait partie du projet gouvernemental Manhattan, qui, depuis 1942, avait pour objectif de développer les premières bombes atomiques au monde. Et ils ont réussi: à peine quelques semaines avant l’expérience de Daghlian, deux bombes atomiques avaient été larguées sur les villes japonaises d’Hiroshima et de Nagasaki. Les bombes ont tué immédiatement au moins 100 000 personnes, et plusieurs dizaines de milliers d'autres au cours des jours qui ont suivi. Moins d'une semaine après ces attentats, le Japon se rendit aux forces alliées, mettant ainsi fin à la seconde guerre mondiale.

Pour Daghlian et ses collègues scientifiques, cela signifiait qu'il y avait beaucoup plus de travail à faire.

NOUVEAU ET AMÉLIORÉ

Les États-Unis étaient le seul pays au monde à posséder des armes nucléaires à l’époque, mais le gouvernement savait que ce ne serait pas le cas longtemps. Si l'Amérique devait survivre dans un monde doté d'ennemis dotés de l'arme nucléaire, la raison serait logique: la nation devrait continuer à produire ces armes et à les rendre encore plus efficaces. C’est précisément la raison pour laquelle Daghlian effectuait le travail qu’il accomplissait ce soir-là à Los Alamos.

L’un des principaux problèmes des scientifiques était de déterminer comment tirer pleinement parti du combustible nucléaire d’une bombe. Étonnamment, les deux bombes utilisées dans les attaques contre le Japon n’utilisaient que des fractions minuscules de leur carburant pour produire leurs explosions. Et utiliser efficacement le carburant d’une bombe concerne les neutrons.

LA DANSE AU NEUTRON

Le type de combustible le plus couramment utilisé dans les armes nucléaires est un type de plutonium appelé plutonium-239 ou Pu-239.

• Le Pu-239 est naturellement radioactif, ce qui signifie que ses atomes émettent naturellement des particules de leurs noyaux. Certaines de ces particules sont des neutrons. (C'est ce qu'on appelle le rayonnement neutronique.) Les neutrons sont très volumineux, à l'image des particules atomiques. Si gros qu'un neutron émis par un atome heurte un autre atome, il peut réellement le "casser" et provoquer l'éjection du deuxième atome. certains de ses propres neutrons.
• Ce processus se déroule normalement très lentement, car la plupart des neutrons rayonnants s'envolent. L’idée des armes nucléaires est de contenir ces neutrons dans le plutonium, accélérant ainsi le processus de scission - les neutrons brisant des atomes, entraînant l’émission de plus en plus de neutrons et brisant de plus en plus d’atomes - jusqu’à ce qu’ils soient complètement hors de contrôle.
• Les nombres impliqués dans cette réaction en chaîne sont presque trop gros pour être compris: dans une explosion de bombe nucléaire, les atomes du combustible nucléaire sont divisés en milliards de neutrons et des milliards de fois… en centièmes de milliardième de seconde. Étant donné que chaque division de chaque atome libère de l'énergie, la scission combinée de trillions d'atomes en un temps incroyablement court dégage une quantité absolument phénoménale d'énergie, d'où le pouvoir des bombes atomiques.

Et cette petite boîte que Harry Daghlian était en train de construire cette nuit d'août 1945 contenait tout simplement les neutrons.

VALEURS FONDAMENTALES

Daghlian travaillait avec une sphère grise de la taille d’une balle-molle de Pu-239. C’était fondamentalement le noyau ou la fosse d’une bombe nucléaire - la partie qui fait exploser. Il effectuait des expériences avec le noyau pour déterminer si sa taille et sa densité étaient suffisantes pour entretenir une réaction en chaîne, afin de pouvoir être utilisées dans une véritable bombe.

Daghlian a commencé à entourer le noyau de briques de carbure de tungstène, un métal très dense réfléchissant le rayonnement neutronique. Plus le noyau était enfermé dans du métal, plus les neutrons étaient renvoyés dans le noyau, au lieu de simplement s'envoler. Cela signifiait que le taux de neutralisation des neutrons et de scission d'atomes dans le noyau augmentait à mesure que Daghlian ajoutait de plus en plus de briques. (Un compteur Geiger a indiqué si l'expérience fonctionnait, en cliquant de plus en plus vite.) Deux remarques très importantes:

• Daghlian voulait que la réaction en chaîne augmente juste au-dessous d'un état critique, ce qui signifie une réaction en chaîne contrôlée.
• Il ne voulait pas que la réaction devienne un état supercritique, c'est-à-dire une escalade totalement incontrôlable.

En utilisant les briques, Daghlian construisit des murs d'environ dix pouces de côté et de dix pouces de hauteur, autour du plutonium. Il a ensuite pris une brique et l'a positionnée lentement - il la tenait simplement dans sa main - par-dessus l'ouverture en haut de la structure, juste au-dessus du noyau.Le compteur Geiger a cliqué sauvagement. Une quantité suffisante de neutrons était maintenant reflétée dans le noyau qui se dirigeait vers un état supercritique.

Daghlian alla jeter la brique… et la laissa tomber.

UH-OH

LA SECONDE VICTIME

L’expérience de Slotin était semblable à celle de Daghlian, mais au lieu d’utiliser des briques de carbure de tungstène, il disposait de deux hémisphères en forme de cuvette en béryllium, un autre métal jouant le rôle de réflecteur à neutrons. (Les deux hémisphères pourraient être assemblés pour former une boule creuse; le creux était juste de la bonne taille pour contenir le noyau de plutonium.) L'un des hémisphères était assis dans un cadre sur une table. Slotin y a placé le noyau de plutonium, puis l’autre hémisphère au-dessus du noyau… mais pas complètement. Il ne pouvait pas couvrir le noyau et lui permettre d'être complètement entouré par le béryllium réfléchissant les neutrons ou, comme ce fut le cas pour Daghlian, une réaction en chaîne non contrôlée commencerait. Mais c’est exactement ce qui s’est passé.

PAS ENCORE

La capsule de béryllium est tombée, le noyau est devenu complètement contenu et il est immédiatement devenu supercritique. Pire encore: sept autres personnes, assises autour de la table, regardaient Slotin travailler. Comme lors de l’accident de Daghlian, un éclair bleu instantané se produisit et le compteur Geiger commença à faire tic-tac. (Les personnes présentes dans la salle ont ensuite déclaré avoir également ressenti une chaleur intense.) Au grand crédit de Slotin, il a immédiatement couru un risque énorme en séparant les sphères - à mains nues - en arrêtant ainsi la réaction. Ce faisant, il a reçu une dose de rayonnement plusieurs fois supérieure à celle de Daghlian. L'effet est venu presque immédiatement; il vomissait déjà alors qu'il sortait du laboratoire. Neuf jours plus tard, après ce qui ne peut être décrit que comme une horrible souffrance, Slotin est décédé. Le "noyau de démon", comme l'ont rapidement annoncé les scientifiques de Los Alamos, avait tué sa deuxième victime.

LA FIN?

Une partie déconcertante de toute cette histoire est que l’accident de Daghlian a eu lieu dans la soirée. Il avait déjà travaillé de jour en quart de travail, mais était retourné au laboratoire vers 21h30, après le dîner. Il n'était pas censé faire ça. Et il n'était certainement pas censé effectuer des expériences critiques sans la présence d'un autre scientifique. À ce jour, personne ne sait pourquoi il était là ce soir-là. Et l’irresponsabilité de Slotin de ne pas utiliser les cales de sécurité? Personne ne sait pourquoi cela est arrivé non plus. Et la triste réalité est qu’ils ne sont pas les seules victimes du noyau de démon:

• Le soldat de l'armée, Robert J. Hemmerly, âgé de 29 ans, servait de garde dans le laboratoire lorsque l'accident de Daghlian a eu lieu. Il était à un bureau en train de lire un journal au fond du labo quand il vit le flash bleu. Il est décédé 33 ans plus tard, à l'âge de 62 ans, d'une leucémie, vraisemblablement due à son exposition aux radiations lors de l'accident.
• Alvin Graves était la personne la plus proche de Slotin lors de son accident. L’action de Slotin dans la séparation des hémisphères a partiellement protégé Graves, mais il a été hospitalisé pendant plusieurs semaines avec un grave empoisonnement par radiation. Il développa plusieurs problèmes de santé durables, y compris une perte de vision, et mourut 18 ans plus tard, à l'âge de 55 ans, de complications liées aux radiations.
• Sur les six autres personnes présentes dans la pièce avec Slotin, trois auraient eu une vie considérablement raccourcie par le noyau démoniaque.



• Le test à la bombe Bikini qui a permis de démon trer le noyau démon a utilisé un pourcentage beaucoup plus élevé de son combustible nucléaire que ses prédécesseurs et était plus puissant de plusieurs kilotonnes (la force explosive de mille tonnes de TNT).
• Plusieurs navires sans équipage ont été ancrés dans la zone de largage pour étudier les effets de la bombe. 57 cobayes, 109 souris, 146 cochons, 176 chèvres et 3 030 rats blancs étaient enfermés dans plusieurs de ces navires. Ils étaient là pour que les scientifiques puissent étudier les effets des bombes nucléaires sur les animaux. La bombe a tué 10% d'entre eux immédiatement; la plupart des autres sont décédés des suites d'une intoxication par les radiations.
• Au moins un de ces animaux a échappé à la colère du noyau de démon et a eu un peu de célébrité à le faire: un cochon de 50 livres appelé "Pig 311" était à bord d'un vieux navire de guerre dans la zone de largage. (Elle a été enfermée dans les toilettes des officiers du navire.) La détonation a coulé, mais des marins ont ensuite découvert le Pig 311 en train de nager dans l’océan. Elle a été emmenée à l'Institut de recherche médicale de la marine à Bethesda, dans le Maryland, où elle a vécu pendant trois ans, pour atteindre un poids gigantesque de 600 livres. En 1949, le cochon 311 a été offert au zoo national de Washington, DC, où elle est devenue l'une de leurs expositions les plus populaires. Elle y mourut en 1950.
• Si vous voulez une meilleure image de ce que Louis Slotin faisait dans son expérience, regardez le film de 1989 Gros homme et petit garçon à propos du projet Manhattan. John Cusack y incarne un scientifique qui effectue une version assez précise de l’accident de Slotin.