13 Ağustos 1945’ti. “Demon core yani Şeytan çekirdeği” hazırdı ve Japonya’nın üzerine bırakılmayı bekliyordu. Bir hafta önce Hiroşima üzerinde “Little Boy” patlatılmış, hemen ardından Nagazaki’de “Fat Man” devreye sokulmuştu.
Bunlar savaşta kullanılan ilk ve tek nükleer bombalardı. Yaklaşık 200 bin insanın ölümüne yol açtılar. Eğer koşullar biraz farklı gelişseydi, bu yıkımın ardından üçüncü bir ölümcül saldırı daha gerçekleşecekti. Ancak tarih farklı bir yönde ilerledi.
Hiroşima ve Nagazaki’ye yapılan atom bombardımanları, Manhattan Projesi’nin doruk noktasıydı. Los Alamos’ta bir araya gelen bilimsel gücün ulaşmayı hedeflediği sonuç nihayet gerçekleşmişti. Ancak Hiroşima’daki başarılı patlamanın haberi çelişkili duygular yarattı. Birkaç gün sonra gelen ikinci bombardıman ise, birçok kişi için ahlaki sorgulamayı daha da derinleştirdi. Bu gerçekten gerekli miydi? Japonya zaten teslim olmayacak mıydı?
İzleyen günlerde ve aylarda projede yer alan pek çok bilim insanı derin bir suçluluk duygusuyla yüzleşti. Yaptıkları çalışmanın sonuçları üzerine ciddi bir iç hesaplaşma yaşadılar. Bu atmosferde, daha önce bir can almış olan plütonyum küre giderek uğursuz bir ün kazandı ve kısa süre sonra “Demon Core” (şeytan çekirdeği) adıyla anılmaya başladı.
Şeytan Çekirdeği Neydi?
Demon Core (şeytan çekirdeği), çapı 8,9 santimetre olan, plütonyum-galyum alaşımından yapılmış 6,2 kilogramlık bir küredir. Boyutu bir basketbol topundan daha küçüktür. Çekirdekte kullanılan plütonyum-239 izotopu, nükleer reaktörlerde üretilen yapay bir elementtir.
Oldukça kararsız ve radyoaktiftir. Alfa parçacıkları yayarak bozunur ve bu parçacıklar canlı dokular için zararlıdır. Bu nedenle çekirdek, kısa menzilli alfa parçacıklarını engelleyen ve aynı zamanda yüzeyin oksitlenmesini önleyen bir nikel kaplama ile korunmuştur.
Çekirdek, nükleer fisyon adı verilen bir süreçle çalışır. Burada kullanılan plütonyum-239, “fisyon yapabilen” bir maddedir. Yani bir nötronla karşılaştığında parçalanır.
Bu parçalanma sırasında iki önemli şey olur. Büyük miktarda enerji açığa çıkar. Aynı anda 2 ya da 3 yeni nötron ortaya çıkar. Bu yeni nötronlar gidip başka plütonyum atomlarına çarpar. Onları da parçalar. Böylece aynı süreç tekrar eder.
Bu durum art arda devam ettiğinde zincirleme reaksiyon oluşur. Reaksiyon kontrol edilmezse çok kısa sürede büyük bir enerji açığa çıkar.
1945’te Amerikalı fizikçi Harry K. Daghlian, kritiklik deneyleri yapmaya başladı. Bu deneylerde amaç, çekirdeğin zincirleme reaksiyonu başlatma eşiğine ne kadar yaklaştığını ölçmekti.
Daghlian, nötronları tekrar çekirdeğe yansıtmak için etrafına tungsten karbür tuğlalar yerleştirdi. Farklı sayıda tuğla ve farklı dizilimler deneyerek, hangi koşulların çekirdeği kritiklik sınırına en çok yaklaştırdığını gözlemlemeye çalıştı.
Ancak merakı ağır bastı ve çekirdeği sınırına kadar zorlamak istedi. 21 Ağustos 1945’te son bir tuğlayı yerleştirmek üzereyken ölçüm cihazı, bir tuğla daha eklenirse çekirdeğin süperkritik hale geçeceğini gösterdi. Bunun üzerine tuğlayı dikkatle geri çekmeye çalıştı, fakat elinden kaydırdı. O anda çekirdek aniden aktif hale geçti.
Daghlian yaklaşık 500 rad radyasyona maruz kaldı; bu, 200 rem olan maksimum sınırın çok üzerindeydi. Tuğlayı hemen geri çekti, ancak o birkaç saniyelik maruziyet bile onun sonunu hazırlamıştı. Kısa süre sonra komaya girdi ve 25 gün sonra radyasyon etkileri nedeniyle hayatını kaybetti. Bu olay, kritik bir deney sırasında meydana gelen ilk ölüm olarak kayıtlara geçti.
Fizikçi Louis Slotin’de Dikkatsizliğinin Kurbanı Olacaktı
21 Mayıs 1946’da Demon Core ikinci kurbanını aldı: Manhattan Projesi’nde Daghlian’ın birlikte çalıştığı fizikçi Louis Slotin. İlginç bir şekilde, o da meslektaşıyla aynı hastanede ve yine ayın 21’inde hayatını kaybetti.
Daghlian’ın ölümünden sonra Slotin kritik deneylere devam etti; ancak bu kez tuğlalar yerine nötron yansıtıcısı olarak iki berilyum yarım küre kullandı.
Slotin, çekirdeği alt yarım kürenin içine yerleştiriyor ve üstteki yarım küreyi yavaşça üzerine indiriyordu. Küre yaklaştıkça nötron yansıması artıyor, sistem kritik duruma yaklaşıyordu. Ancak yarım küre tamamen kapanırsa, çekirdek süper kritik hale geliyor ve bu son derece tehlikeli bir durum yaratıyordu. Bu riski önlemek için normalde iki yarım küre arasına takoz yerleştirilmesi gerekiyordu.
Slotin ise bu güvenlik önlemini kullanmak yerine, yarım kürelerin kapanmasını engellemek için düz uçlu bir tornavida kullanıyordu. Tornavidayı hafifçe oynatarak kürenin konumunu ayarlıyor ve kritiklikteki değişimi gözlemliyordu. 21 Mayıs günü, yedi meslektaşıyla birlikte aynı deneyi gerçekleştirirken tornavida kaydı. Üstteki küre aniden kapanarak çekirdeği tamamen sardı ve sistem süper kritik hale geçti.
O anda kısa süreli bir ısı dalgası ve mavi bir ışık oluştu. Slotin refleksle küreyi geri itti, ancak çoktan ölümcül düzeyde radyasyona maruz kalmıştı. Yaklaşık 1000 rad radyasyon alan Slotin, dokuz gün sonra radyasyon hastalığı nedeniyle hayatını kaybetti.
Harry Daghlian ve Louis Slotin’in ölümleri, bilim insanlarının radyoaktif maddelerle etkileşim biçimini kökten değiştirdi. Sadece birkaç ay arayla yaşanan bu iki ölümcül kaza, Los Alamos’ta kapsamlı güvenlik önlemlerinin alınmasına yol açtı.
Şeytan Çekirdeğine Ne Oldu?
Sonrasında da Şeytan Çekirdeği ile ne yapılacağı sorusu gündeme geldi. İlk olarak Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’ndaki araştırmacılar, onu Marshall Adaları’ndaki Bikini Atolü’ne göndermeyi ve patlatmayı düşünmüşlerdi.
Ancak Demon Core’un (Şeytan Çekirdeği) hikâyesi Slotin’in ölümüyle sona ermedi. Savaş sonrası dönemde ABD, bu son derece güçlü silahların etkilerini daha iyi anlamak zorunda olduğunu fark etti. Sovyetler Birliği’nin 1949’da ilk nükleer denemesini gerçekleştirmesi, bu çalışmalara daha da hız kazandırdı.
Bunun üzerine 1946’da Operation Crossroads adı verilen bir dizi test planlandı. Bu testlerin amacı, nükleer silahların savaş gemileri üzerindeki etkilerini incelemekti. Plan kapsamında Demon Core’un tropik bir adaya götürülmesi, bir bombaya yerleştirilmesi ve patlatılması hedefleniyordu.
Ancak yaşanan ikinci kaza bu planı tamamen değiştirdi. Böylece tropik adada yapılması planlanan test iptal edildi. Sonunda Demon Core, eritilerek diğer plütonyumla karıştırıldı. Elde edilen bu malzeme daha sonra ABD’nin nükleer cephaneliğinde kullanılacak farklı silah çekirdeklerinin üretiminde değerlendirildi.
Kaynaklar ve ileri okumalar: The Chilling Story of The ‘Demon Core’ And The Scientists Who Became Its Victims. Yayınlanma tarihi: 3 Nisan 2021; Bağlantı: https://www.sciencealert.com/
