Otravuri nucleare - I

Asa cum dealtfel probabil ca va si asteptati, nu vom discuta despre chestia pe care v-ati astepta s-o discutam pornind de la titlu, ci despre cu totul si cu totul altceva, pentru ca despre aia si este vorba.

Hai mai bine sa va invat cum sa va faceti un reactor nuclear in living. Nu-i greu, tehnologie la nivelul secolului trecut (pe bune, acum o suta de ani Msr. Pierre Curie a venit acasa unde si-a gasit nevasta, Mme. Marie Sklodowska pregatind niste gratare pe-o oala stralucitoare plina de Poloniu), dar sa nu divagam.

Inainte de-a va explica cum sa gatiti luminos si eficient, ironia incalcita numita simplu Dumnezeu cere si pretinde sa va explic cum sa produceti o bomba nucleara. Ei da, asa-i facuta lumea, e mult mai simplu sa faci o bomba decat un cuptor, si ca rezultat aia se invata intai. Motiv pentru care toate agitatiile jingoiste despre cum diverse tari au a oferi garantii ca nu vor dezvolta tehnologie nucleara din care sa poata face bombe sunt asa, un fel de apa minerala fara lichid, mai ales avand in vedere ca un copil de liceu mai hotarat poate face in ziua de azi o bomba atomica (cum de altfel s-a si intamplat, si anume, mai mult decat o singura data, dar nu va voi da detalii, chiar daca s-a si scurs prin presa la momentul acela).

Deci, desi bomba atomica de sufragerie se construieste relativ usor, dar inainte de-a trece la exemple practice sa intelegem fundamentele teoretice. Lumea este compusa din atomi. Acesti atomi sunt aglomerari mai mult sau mai putin stabile ale altor piese si subansambluri mai mici.

Din motive bine stabilite in a caror discutie nu vom intra, orice modificare a unui atom se poate face doar daca in urma modificarii rezulta un amestec de bucati si energie care adunate sa dea suma cat era si la inceput. In paralel, un atom nu se poate desparti in orice combinatie de subansamble doreste, ci doar intr-o serie pre-stabilita (chestie numita si cuantificare). Sa luam niste exemple concrete.

Fie atomul A, care se poate descompune in partile a,b sau c. Partea a reprezinta 60% din valoarea atomului A, in timp ce partile b si c cate 50 si 35% respectiv. Daca atomul A se descompune, si se formeaza o parte a, rezulta ca nu se mai poate forma o parte b (ca nu-i de unde). Se va forma deci necesar o parte c, si de rest energie. Cat ramane ? 5% din valoarea lui A.

Cat este valoarea lui A ? Pai, asta-i importanta ecuatiei aleia faimoase, cu E = mc^2. Pe scurt spus, fiecare kilogram de atom lipsa va trebui sa prezinte la schimb 90,000,000 GJ. Nouazeci de milioane de GigaJouli. Avand in vedere ca un Joul e lucrul mecanic efectuat de-o forta care ridica un obiect de un kilogram 10 centimetri, rezulta atunci ca vorbim de-o forta capabila sa ridice un obiect de 90,000,000 tone la o inaltime de 100 kilometri. Empire State Building are 365,000 de tone, Turnul Eiffel 10,000 de tone, deci pe scurt forta noastra poate lansa in spatiul cosmic orasul Brasov. Cu tot cu Tampa, precum si cu o generoasa sectiune din subsolul patriei.

Daca deci noi adunam douazeci de kilograme de substanta A, si ii aplicam procedeul prin care ea se sparge-n a si c, avem iata destula energie cat, cu o buna chibzuinta si atenta administrare, sa trimitem Brasovul sa ne caute pe Luna.

Majoritatea substantelor nu se tin de potlogarii de-astea, ci isi vad de treaba lor. Ele se mai numesc si stabile, tot asa cum proastele se numesc cuminti. Maximum ce-l poti obtine de la ele e de exemplu o pipaiala palpaiala pe fuga sub forma unei emisii de lumina precum la zisele sodiu, neon etc. Lucruri slabe care evident nu intereseaza pe nimeni.

Cateva substante stiu ce-i aia petrecere, si sa-si traiasca viata, care asa cum sade bine unor dive este cel mai adesea scurta. Exact ca si fetele de comitet, si substantele radioactive au totusi niste pretentii, si anume, vor de baut, de preferinta votca, atata doar ca votca la atoame se numeste neutroni. Da-n rest nu-i absolut nici o diferenta.

Pentru a-si face efectul, votca trebuie sa fie tare, nu taiata cu apa, si la fel neutronii trebuie sa fie rapizi. Aici intervine o chichita : exista anumite situatii binecuvantate. Un neutron loveste substanta A. Ea intra in emisie, se sparge in subansamble, emite energie, DAR! printre subansamble este si cel putin un neutron, de viteza cel putin egala cu ala de la care a inceput povestea. Care neutron poate plezni o noua atoama, care si ea la randul ei. Si tot asa. Party!

Party cunoscut si sub titulatura generica de explozie nucleara.

Ei bine, tot astfel precum daca vrei sa treci dintr-un simplu chef in orgie iti revine sa purifici lista de invitate, pentru ca talambele tind sa inhibe striparitele de vocatie, tot astfel o bomba nucleara se produce adunand substanta A, fara impuritati.

Daca dumneavoastra reusiti sa produceti o bila de Plutoniu cam cat o portocala, altceva nici nu va mai trebuie, explozia survine cvasi-instantaneu. Daca n-aveti Plutoniu, va puteti folosi de Uraniu, va trebui insa ceva mai mult, cam cat un pepene. Ei, vedeti, de-asta am zis ca-i foarte simplu, puteti sa-mi faceti o bila de creta cat un mar ? Puteti sa-mi faceti un dovleac din fier ? Noa, foarte bine. Faceti-le din material radioactiv si gata bomba. Sa nu va inchipuiti, apropo, ca asta-i ceva metoda pedestra care-o folosim noi, dar aia profesionistii folosesc altceva. Nici poveste. Un focos nuclear consta dintr-o sfera imbucatita, pe care o pune la loc ca sa produca explozia. C'est tout, fix si exact la fel.

Toata discutia se poarta practic in jurul densitatii medii de neutroni rapizi in bila. Daca in medie numarul de neutroni care rezulta dintr-o dezintegrare e mai mare decat sansa unui neutron de-a intalni o noua atoama, reactia se extinde si duce la explozie. Daca e mai mic, reactia se stinge.

Un exemplu interesant il ofera cetateanul Louis Slotin, fost cercetator la Laboratorul de Orgii Nucleare din Los Alamos, unde s-au si facut in mare parte cercetarile din programul de inarmare nucleara al SUA (Care, in mod surprinzator, n-a dezvoltat tehnologia nucleara cu scopul de-a produce energie pentru aplicatii civile, ci cu scopul de-a produce bombe atomice, ca sa vezi chestie).

Intr-o frumoasa zi de mai a anului 1946, Slotin impreuna cu o duzina sau cam asa de colegi de-ai lui se jucau cu obiectul din imagine. Ce este obiectul din imagine ? Pai este o sfera. Intr-insa era un muc de Plutoniu. Sfera e facuta din Beriliu, care are o proprietate interesanta : reflecta neutronii. Ca atare, o reactie ce in mod normal s-ar stinge, datorita relatiei explicate mai sus, daca se desfasoara inlauntrul unei sfere goale de Beriliu poate dimpotriva, sa continue.

Deschiderea sferei, sau cat anume se pierde din neutroni, decide mersul reactiei nucleare. Slotin o tine dupa cum vedeti crapata, si totu-i bun sub soare. Sigur, aparatul avea niste separatoare special facute, pe care insa desteptul le-a scos, si tinea in loc hemisfera superioara cu degetul printr-o gaura, si intre ele separatia cu o surubelnita. Pai el nu-i meserias ?! Ei, stiti ce-o facut prostu' la un moment dat ? Da' ghiciti ?

O scapat-o. Uite asa bine, zbang, s-o inchis sfera ceea, si ca rezultat biluta de poloniu a trecut in regim de explozie nucleara. Oamenii de prin jur numa ce-or vazut odata tot ansamblamentu' stralucind albastrui a moarte (radiatie Cerenkov ii zice, si se datoreste miscarii unor particule supra-accelerate printr-un mediu dielectric mai repede decat s-ar misca lumina prin acelasi mediu. E un fel de boom sonic, dar nu cu sunet, ci cu lumina.)

Omului i-a picat fisa, si-a smucit hemisfera, ceea ce a intrerupt din fericire reactia inainte sa trimita laboratorul sa caute Brasovul pe Luna, dar tot a incasat ceva peste 2000 de Rem-i, mai ales sub forma de radiatie gamma si neutronica, ceea ce-i destul de mult, practic doza corespunzatoare unui privitor aflat la o mila distanta de locul detonarii unei bombe atomice. Dupa care voma, arsuri, tot tacamul, si-ntr-o saptamana coparseu'. Sa mai notam in trecere ca asta nu era primul viteaz pe care-l iradiase bucatica respectiva de Plutoniu, si sa ne vedem de ale noaste.

Dar intr-un episod care va urma, pentru ca uite ne-am cam intins si vine seara.