Okamžik nečekané kritičnosti: Louis Slotin 1946
Louis Slotin 21. května 1946 předváděl v Los Alamos experiment, při němž držel dvě beryliové polokoule kolem plutoniového jádra oddělené šroubovákem. Nástroj sklouzl a sestava se na okamžik stala nadkritickou.
Slotin polokouli odhodil, čímž ukončil reakci a snížil dávky ostatním, sám však zemřel po devíti dnech. Nehoda ukončila podobné ruční kritičnostní demonstrace.
Výkonový impuls při kritičnosti „Louis Slotin 1946“ nebyl výbuchem jaderné zbraně. Trval krátce a měl malý celkový energetický výdej, v bezprostřední blízkosti však vytvořil smrtelný tok neutronů a gama záření.
Geometrie, moderace a neutrony
Modré světlo hlášené u některých kritičnostních nehod může souviset s ionizací a Čerenkovovým zářením v okolním prostředí. Samotný záblesk neudává přesnou dávku, kterou je nutné rekonstruovat z více fyzikálních stop. Stejný princip pomáhá přesněji vysvětlit také případ „Louis Slotin 1946“.
Bezpečná geometrie používá úzké nádoby, omezené dávky a vzdálenosti, které neumožní příliš účinné násobení neutronů. U případu „Louis Slotin 1946“ měla fyzická konstrukce zabránit tomu, aby jediný úkon vytvořil nadkritický stav.
Po kritičnosti „Louis Slotin 1946“ se sleduje poloha osob, aktivace předmětů a biologické ukazatele. Rozdíl několika desítek centimetrů může významně změnit dávku, proto nelze všechny přítomné hodnotit jedním číslem.
Krátký výkonový a radiační impuls
Při kritičnostní nehodě se konfigurace štěpného materiálu nečekaně stane nadkritickou. Rozhodovat může hmotnost, koncentrace, tvar nádoby, přítomnost vody i odraz neutronů; malé geometrické posunutí proto může prudce změnit výkon. Stejný princip pomáhá přesněji vysvětlit také případ „Louis Slotin 1946“.
Krátký záblesk a tepelný impuls u případu „Louis Slotin 1946“ odpovídají rychlému nárůstu štěpných reakcí. Nejde o výbuch srovnatelný s jadernou zbraní, ale blízcí pracovníci mohou během okamžiku obdržet smrtelnou dávku neutronového a gama záření.
Dávky a léčba zasažených
Dozimetrie po kritičnosti kombinuje osobní detektory, polohu lidí, aktivaci materiálů a biologické ukazatele. Rekonstrukce z oblasti USA proto může zpřesnit dávku, ale nevrátí okamžik expozice. Stejný princip pomáhá přesněji vysvětlit také případ „Louis Slotin 1946“.
Hlavní prevencí není pouze opatrnost obsluhy. Zařízení se navrhuje tak, aby bezpečná geometrie, omezené množství a fyzické blokace nedovolily jedinému chybnému úkonu vytvořit nadkritický stav. Stejný princip pomáhá přesněji vysvětlit také případ „Louis Slotin 1946“.
Kritičnostní nehoda „Louis Slotin 1946“ nastala, když počet neutronů vyvolávajících další štěpení přestal klesat a systém překročil kritický stav. Rozhodující byla geometrie a okolí materiálu, nikoli pouze jeho celková hmotnost.
Technické zábrany proti opakování
Voda může u případu „Louis Slotin 1946“ neutrony zpomalovat a kovový či beryliový povrch je odrážet zpět. Přidání kapaliny nebo přiblížení reflektoru tak může zvýšit reaktivitu, i když se množství paliva nezmění.
U případu „Louis Slotin 1946“ trval nebezpečný radiační impuls krátce, biologické poškození však pokračovalo. Neutrony a gama záření zasáhly tkáně dříve, než mohl člověk konfiguraci zcela rozebrat.
Klinický průběh po nehodě „Louis Slotin 1946“ závisel na celotělové dávce i jejím rozložení. Kostní dřeň, trávicí trakt a kůže mají odlišnou citlivost a mohou selhávat v různém časovém sledu.
Co se o kritičnosti často zaměňuje: Louis Slotin 1946
Poučení z kritičnosti „Louis Slotin 1946“ vedlo k dálkové manipulaci, fyzickým dorazům a zákazům ručních demonstrací. Bezpečnost nemá záviset na tom, že zkušený člověk včas ucítí či uvidí varování.
Rekonstrukce dávky u tématu „Louis Slotin 1946“ využívá aktivaci materiálů, osobní dozimetry a přesnou polohu lidí. Označení „byl v místnosti“ nestačí, protože intenzita s odstupem rychle klesá.
Se stejným případem souvisejí také tematické okruhy Jaderné havárie, 1946–1999 a Jaderná bezpečnost. V textu k tématu „Louis Slotin 1946“ označují jeho širší historické, geografické nebo odborné souvislosti, nikoli další samostatnou událost.
unknown member of Los Alamos Laboratory · Licence: Public domain · zdroj obrázku
Zdroje a další čtení
Související záhady
Diskuze
Buďte první, kdo přidá komentář
Máte vlastní vysvětlení, zkušenost nebo zdroj? Přidejte jej do diskuze.