Mô phỏng thí nghiệm gây ra cái chết của Louis Slotin. Ảnh: Phòng thí nghiệm Los Alamos
Ngày 15/8/1945, sau khi Nhật hoàng đầu hàng không điều kiện các nước Đồng minh, lõi plutonium thứ ba mà các nhà khoa học ở Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos của Mỹ chuẩn bị cho vụ tấn công tiếp theo, không được dùng để sản xuất vũ khí nữa. Khi đó, những nhà khoa học hạt nhân ở phòng thí nghiệm được phép giữ khối cầu tạo từ hợp kim plutonium và gallium, có biệt danh là "Lõi quỷ".
Trong vụ nổ hạt nhân, lõi phóng xạ của quả bom rất quan trọng. Phản ứng chuỗi hạt nhân bắt đầu và tiếp diễn không ngừng mà không cần can thiệp thêm. Khi vật liệu hạt nhân đạt ngưỡng siêu tới hạn, phản ứng tăng tốc. Các nhà khoa học Mỹ biết rõ về vật liệu phóng xạ đủ để kích hoạt phản ứng trong một quả bom, nhưng họ muốn hiểu rõ hơn giới hạn khi vật liệu chuyển thành trạng thái tới hạn nguy hiểm.
Một cách để đẩy lõi phóng xạ tới trạng thái tới hạn là để neutron va đập trở lại lõi khiến nó trở nên mất ổn định hơn. Nhóm nghiên cứu ở Los Alamos tiến hành một loạt thí nghiệm, trong đó họ xây một lớp phản neutron quanh lõi phóng xạ và theo dõi trạng thái của nó.
Vào tối ngày 21/8/1945, nhà vật lý Harry Daghlian ở một mình trong phòng thí nghiệm, dựng một bức tường phản neutron bằng những viên gạch làm từ vonfram. Lúc ấy, trạng thái của lõi đã rất bất ổn. Khi Daghlian đặt một viên vonfram lên trên lõi, phản ứng nguyên tử diễn ra cực mạnh, lên mức siêu tới hạn, Daghlian hứng lượng bức xạ đủ gây tử vong. Ông qua đời sau đó 25 ngày.
Tuy nhiên, cái chết của Daghlian không làm chùn bước đội ngũ nghiên cứu. Chín tháng sau, họ tìm ra một cách khác để đưa Lõi quỷ đến rìa tới hạn, đó là hạ một mái vòm làm bằng beryllium qua phía trên lõi. Louis Slotin, nhà vật lý người Canada từng làm việc trong Dự án Manhattan, đã tiến hành thao tác này trong nhiều thí nghiệm trước đây và đứng ra thực hiện. Ông giữ mái vòm bằng một tay, tay kia dùng tua vít tạo ra một khe nhỏ để giới hạn lượng neutron va đập vào lõi. Vào một ngày tháng 5/1946, Slotin trượt tay, nắp vòm đóng sập lại. Lõi quỷ một lần nữa đạt tới ngưỡng siêu tới hạn, phóng bức xạ gamma vào người Slotin cùng 7 nhà khoa học khác trong phòng thí nghiệm.
Khi Lõi quỷ phóng bức xạ, ánh sáng màu xanh dương lóe lên trong phòng, kết quả của hạt mang năng lượng cao va đập với phân tử khí, giải phóng dòng năng lượng phát sáng. Các nhà khoa học khác sống sót sau tai nạn, nhưng Slotin, người đứng gần Lõi quỷ nhất, qua đời vì phóng xạ 9 ngày sau đó. Cái chết thứ hai đã kết thúc dự án nghiên cứu nguy hiểm này.
Sau một thời gian lưu giữ, Lõi quỷ được dùng để chế tạo vũ khí khác. Sau đó, quân đội Mỹ cho nổ cái lõi trong một cuộc thử nghiệm hạt nhân.
An Khang (Theo Science Alert/Atlas Obscura)
