Das Experiment begann am 21. Mai 1946 in einem geheimen Labor drei Meilen außerhalb von Los Alamos, New Mexico, wo die Atombombe erstmals hergestellt wurde. Luis Zlotin, ein kanadischer Physiker, zeigte seinen Kollegen, wie man den Kern einer Atombombe in einen unterkritischen Zustand bringen kann.
Der Kern selbst "emittierte Wärme" (radioaktiv) und war eine gewöhnliche Metallhalbkugel mit einem Plutoniumkegel in der Mitte. Sie wollten es als Material für die Herstellung einer weiteren Atombombe verwenden, aber nach der Bombardierung von Nagasaki verschwand ein solches Bedürfnis - der Krieg war vorbei.
In jenen Tagen war Zlotin der herausragendste Experte im Umgang mit Plutonium. Ein Jahr zuvor arbeitete er an der Schaffung einer Atombombe, und einer der Fotografen hielt ihn dabei sogar fest - in einem aufgeknöpften Hemd und einer Schweißbrille stand er neben einer Bombe, in der sich buchstäblich alle Innenseiten herausstellten. Damals war die Herstellung von Atombomben meist mit einer solchen "Handwerksproduktion" verbunden, fast alles wurde von Hand gemacht.
Das Experiment selbst war einfach und bestand aus Folgendem: Zlotin nahm eine Halbkugel aus Beryllium, die ein Neutronenreflektor war, und senkte sie langsam auf den Kern, wobei sie genau in dem Moment anhielt, in dem die Halbkugel fast Kontakt mit Plutonium hatte.
Die Berylliumkugel reflektierte die vom Plutonium emittierten Neutronen und löste eine kurze Kernkettenreaktion aus. Zlotin hielt einen Reflektor in der linken Hand. In seiner rechten Hand hielt er einen Schraubenzieher, der zwischen zwei Hemisphären geschoben werden musste. Während Zlotin die Berylliumhalbkugel senkte, machte sein Kollege Roemer Schreiber eine kurze Pause vom Experiment und glaubte, dass das Experiment zu diesem Zeitpunkt unauffällig war. In diesem Moment hörte Roemer ein lautes Geräusch hinter seinem Rücken - Zlotins Schraubenzieher rutschte vom Reflektor ab und die Halbkugel fiel vollständig auf den Kern. Als Schreiber sich umdrehte, sah er einen blauen Lichtblitz und spürte eine Wärmewelle auf seinem Gesicht. Eine Woche später schrieb er einen Vorfallbericht:
„Trotz der Tatsache, dass der Raum gut beleuchtet war, war der blaue Lichtblitz deutlich sichtbar … Die Dauer des Blitzes betrug nur wenige Zehntelsekunden. Zlotin reagierte sehr schnell und warf den Reflektor vom Kern. Es war gegen drei Uhr nachmittags."
Der Soldat, der das kostbare Plutonium bewachte, befand sich zum Zeitpunkt des Experiments ebenfalls im Raum, hatte jedoch nicht die geringste Ahnung von seiner Essenz. Als jedoch der Kern zu glühen begann und die Wissenschaftler laut zu schreien begannen, rannte er abrupt aus dem Labor und stieg auf den nächsten Hügel. Bei nachfolgenden Berechnungen stellte sich heraus, dass die Zerfallsreaktion etwa drei Septillionen betrug - eine Million Mal weniger als bei der ersten Atombombe, aber dies reichte aus, um eine große Menge Strahlung freizusetzen. Diese Strahlung regte Elektronen in der Luft an, die beim Nachlassen der Anregung hochenergetische Photonen emittierten, die das blaue Licht verursachten.
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Ein Krankenwagen wurde gerufen und fast das gesamte Labor wurde evakuiert. Wissenschaftler, die auf Hilfe warteten, versuchten herauszufinden, wie viel Strahlung sie aufnehmen konnten. Zlotin machte eine Skizze, in der die Position jeder Person im Labor zum Zeitpunkt der Freilassung dargestellt war. Anschließend maß er den Strahlungsgrad von Objekten in der Nähe des Kerns - mit einem Pinsel, einer Flasche Coca-Cola, einem Hammer und einem Maßband.
Dies stellte sich jedoch als schwierige Aufgabe heraus - das Gerät selbst war ziemlich "schmutzig", da es wie alle anderen Objekte im Raum auch Strahlung ausgesetzt war. Zlotin wies einen seiner Kollegen an, den radioaktiven Hintergrund mit einem Filmdosimeter zu messen - dies erforderte eine Annäherung an den noch heißen Kern.
Die Dosimeter lieferten auch keine nützlichen Informationen, und der bloße Versuch, sie im Bericht zu verwenden, wurde als Beweis dafür angesehen, dass Menschen, die diesem Strahlungsniveau ausgesetzt sind, "keine rationalen Entscheidungen treffen können".
Leute, die das Experiment beobachteten, wurden in das Los Alamos Krankenhaus gebracht. Zlotin erbrach sich einmal vor der Untersuchung und mehrmals während der Untersuchung und mehrmals in den nächsten zwei Stunden, aber am nächsten Morgen hörte das Erbrechen auf. Sein Allgemeinzustand war zufriedenstellend. Seine linke Hand, die anfangs nur taub war und leicht kribbelte, wurde jedoch immer schmerzhafter.
Zum Zeitpunkt des Experiments war Zlotins linker Arm dem Kern am nächsten, und Wissenschaftler stellten anschließend fest, dass dieser Arm mehr als 50.000 Rem energiearme Röntgenstrahlen ausmachte. Die Gesamtdosis, die Zlotin erhielt, betrug 2100 Rem Neutronen-, Gamma- und Röntgenstrahlen (500 Rem gelten als tödliche Dosis für den Menschen).
Die Hand nahm schließlich ein wachsartiges, zyanotisches Aussehen an und hatte Blasen. Die Ärzte, die Zlotyn beobachteten, hielten seine Hand in einem Eiskübel, um Schmerzen und Entzündungen zu lindern. Seine rechte Hand, die den Schraubenzieher hielt, hatte die gleichen Symptome, war aber weniger betroffen.
Zlotin rief seine Eltern in Winnipeg an und die Armee bezahlte ihren Flug nach New Mexico. Sie kamen vier Tage nach dem Unfall an. Am fünften Tag sank die Anzahl der weißen Blutkörperchen von Zlotin signifikant. Seine Temperatur und sein Puls schwankten ständig.
"Am fünften Tag begann sich der Zustand des Patienten rapide zu verschlechtern", heißt es in dem medizinischen Bericht. Zlotin wurde von Übelkeit und Bauchschmerzen gequält, er begann auch stark abzunehmen. Er litt an inneren Strahlenverbrennungen - einer der Ärzte nannte diese Situation "dreidimensionalen Sonnenbrand". Am siebten Tag erlebte Zlotin Anfälle von "Verwirrung". Seine Lippen wurden zyanotisch und er wurde in ein Sauerstoffzelt gebracht.
Am Ende fiel Zlotin ins Koma. Er starb am neunten Tag nach dem Vorfall im Alter von 35 Jahren. Die Todesursache wurde als "akutes radioaktives Syndrom" aufgezeichnet. Sein Körper wurde nach Winnipeg transportiert, wo er begraben wurde - in einem geschlossenen Armeesarg.
Zlotin war nur einer von zwei Menschen, die im Labor von Los Alamos an der Strahlung starben, während es unter der Kontrolle der Armee stand. Von 1943 bis 1946 gab es zwei Dutzend weitere Todesfälle - Autounfälle, unachtsamer Umgang mit Waffen, Selbstmord, ein Ertrunkener und ein weiterer Sturz von einem Pferd.
Vier Menschen starben an einer Vergiftung mit Muskatwein und Frostschutzmittel. Nur ein Zlotin und sein Kollege Harry Daghlyan fielen den gefährlichen Bedingungen zum Opfer, die mit der Arbeit am Manhattan-Projekt verbunden waren. Neun Monate vor dem Unfall mit Zlotin arbeitete Daglyan mit demselben Plutoniumkern und führte ein etwas anderes Experiment durch, bei dem Wolframcarbidblöcke anstelle einer Berylliumhalbkugel verwendet wurden.
Er ließ einen der Blöcke auf Plutonium fallen, und der Kern wurde kurz kritisch. Daglyan starb einen Monat nach dem Vorfall an Strahlenkrankheit.
Nach einer erfolglosen Demonstration von Zlotin hörte Los Alamos auf, mit unterkritischen Plutoniummassen zu arbeiten. Solche Experimente wurden immer als gefährlich angesehen - Enrico Fermi selbst warnte Zlotin, dass er "innerhalb eines Jahres sterben" würde, wenn er seine Arbeit fortsetzen würde. Der Zweite Weltkrieg verlangte jedoch Dringlichkeit, wenn auch auf Kosten der Sicherheit.
Von Hand gesammelte unterkritische Massen könnten einfach und schnell modifiziert und für militärische Zwecke verwendet werden. Aber als Zlotin starb, war ein solcher Ansturm nicht mehr nötig. Obwohl die Zeiten des Kalten Krieges hektisch waren, erforderten sie solche Opfer nicht.
In einer nach dem Unfall verfassten Notiz wurde vorgeschlagen, die folgenden Experimente mit einer Fernbedienung durchzuführen und "das Gesetz der inversen Proportionalität zum Quadrat der Entfernung näher zu betrachten" - zu der Tatsache, dass eine geringfügige Zunahme der Entfernung die Stärke der Strahlung erheblich verringert.
Die unterkritische Masse an Plutonium, die Daglyan und Zlotin tötete, wurde ursprünglich als "Rufus" bezeichnet, aber nach diesen beiden Vorfällen erhielt sie den Namen "Charge-Dämon". Während die Bomben auf Hiroshima und Nagasaki fielen, die Zehntausende Menschen töteten, erhielten sie keine solche Aufmerksamkeit und blieben unbenannt.
Dies kann der Unterschied zwischen absichtlichem und unbeabsichtigtem Schaden sein, zwischen dem Kern einer Atombombe, einer Massenvernichtungswaffe und einem Kern, der dem Feld der Experimente vorbehalten ist.
Vor dem Vorfall hatte Los Alamos geplant, den Kern zum Bikini-Atoll auf den Marshallinseln zu schicken und ihn im Rahmen der Operation Crossroads, der ersten Nachkriegsreihe von Atombombentests, vor mehr als tausend Beobachtern (in sicherer Entfernung) zur Detonation zu bringen. (Zlotin wollte auch dorthin gehen und die Explosion beobachten; er plante, an der Universität von Chicago zu unterrichten, wenn der Testzyklus zu Ende ging.)
Nach dem Vorfall war der Kern jedoch immer noch zu heiß und radioaktiv für die Verwendung. Sie wollten es im dritten Test von "Crossroads" in die Luft jagen, aber der Test wurde abgesagt. Infolgedessen ging der Kern immer noch zu Ende, aber in einer viel prosaischeren Form - im Sommer 1946 wurde er eingeschmolzen und in eine neue Bombe geworfen.
