Článek
Čtete ukázku z newsletteru TechMIX, ve kterém Pavel Kasík a Matouš Lázňovský každou středu přinášejí hned několik komentářů a postřehů ze světa vědy a nových technologií. Pokud vás TechMIX zaujme, přihlaste se k jeho odběru!
Technici z americké vládní Národní laboratoře v Los Alamos se v srpnu 2011 rozhodli prezentovat výsledky způsobem, který se v minulosti v řadě jiných provozů osvědčil: Snesli na jedno místo výsledky své práce, aby je mohli zdokumentovat.
Na snímku ale „pózovala“ řada plutoniových tyčí v pozici, v jaké by k vidění být neměly. Scéna jen s trochou smůly mohla skončit krutou a bolestivou smrtí zúčastněných.
Pracovníci připravili plutoniové tyče v podstatě jako „vzory“ (tzv. alikvoty) pro výzkumníky ve zbrojním programu a pro týmy, které pracují na využití plutonia ze zbraní pro výrobu jaderného paliva.
Plutonium je nestabilní a radioaktivní prvek, který se v přírodě (až na zanedbatelné výjimky) přirozeně nevyskytuje. Vědci tento prvek poprvé připravili v roce 1940 bombardováním uranu proudem neutronů. Do konce druhé světové války už ho ale stačili použít v jaderné pumě použité proti Nagasaki 9. srpna 1945.
Tak rychle to šlo díky skutečnosti, že jaderné zbraně využívají velmi jednoduchého principu: Pokud se na jednom místě shromáždí dostatek plutonia, rozběhne se řetězová jaderná reakce. Částice, které se neustále uvolňují z rozpadajících jader, zasáhnou další atomy, ty se také rozpadnou, reakce se rozšíří jako požár a dojde k uvolnění velkého množství energie najednou. Jak velkého, to závisí na řadě okolností.
Technici, kteří se rozhodli před 13 lety vytvořit nezvyklou fotografii, nemohli jen tak na stole vytvořit jadernou bombu, to není tak jednoduché. Rozhodně ovšem mohlo dojít k jevu, který se od počátku jaderného věku stal v několika desítkách jiných případů: K rychlému uvolnění velkého množství radiace, které doprovází charakteristicky modré světlo, tzv. Čerenkovovo záření.
Snímek plutoniových tyčí pořízený v Los Alamos v roce 2011
V rukavičkách, ale neopatrně
Neshromažďovat k sobě větší množství plutonia je jedno ze zcela základních pravidel, která měli pracovníci jaderné laboratoře za všech okolností dodržovat. Technik, který 11. srpna 2011 umístil osm plutoniových tyčí tak nebezpečně blízko k sobě, ovšem rozhodně nejednal podle předpisů. Vlastně si s nimi příliš nelámal hlavu.
K manipulaci s plutoniem použil rukavicový box, který oficiálně používat nesměl. Nápis na krabici také výslovně varoval před tím, aby v ní bylo příliš mnoho štěpného materiálu najednou. Ale technik varování ignoroval a limit překročil zhruba o 25 procent.
Fotografií vzniklo několik. Na jedné, kterou novináři později získali, se dvě tyče dotýkají jedna druhé a leží na roli lepicí pásky. Na jiné je všech osm tyčí těsně položených vedle sebe v podstatě na délku psacího pera. Zadní čtyři jsou s větší než malou dávkou ironie opřené o povrch pokrytý vzorem z černých a žlutých pruhů, které mají vyzývat k opatrnosti.
Nebezpečné situace si všimla nadřízená po návratu z polední pauzy a okamžitě nařídila jednomu z techniků, aby tyče dal dále od sebe. Ačkoliv je to pokyn nepochybně dobře míněný a na pohled zcela logický, pravidla říkají něco jiného. Podle nich by se měl prostor okamžitě evakuovat, specialisté by měli rozhodnout, jak postupovat, a pak by se teprve mělo začít něco dělat.
Pravidlo vypadá nesmyslně byrokraticky. Je ale podmíněno skutečností, že k rozběhu řetězové reakce může přispět i to, jestli jsou kolem materiálu další lidé nebo ne.
Lidské tělo totiž funguje jako (velmi nedokonalé) „zrcadlo“ na částice uvolněné z materiálu a dokáže je odrážet zpět. Tím se zvyšuje pravděpodobnost, že dojde k srážce neutronů s dalšími jádry plutonia a dojde k nekontrolovatelnému rozběhu řetězové reakce (materiál tedy dosáhne kritického stavu).
Proto pravidla říkají, že při odhalení rizikové reakce v podstatě nemá nikdo na nic sahat, aby náhodou situaci nezhoršil, a další postup se má nejprve promyslet. Pokud ještě nedošlo k dosažení kritického stavu, samo od sebe se to nestane, není tedy kam spěchat. A pokud se reakce rozběhne, je to tak rychle, že tomu člověk nezabrání.
Dodejme, že další vedoucí v laboratoři ještě navíc rozhodl, že ostatní lidé v místnosti mohou dále pokračovat v práci. To naštěstí nemělo také žádné důsledky, protože tyče se od sebe podařilo oddělit bez incidentu. V opačném případě by to pochopitelně zbytečně přímo ohrozilo zdraví dalších lidí.
Doug Bowen, který byl jedním z techniků pověřených právě otázkou bezpečnosti, pro reportéry vzpomínal, že se o události dozvěděl s 90minutovým zpožděním. V té době už bylo nebezpečí zažehnáno, ale účastníkům teprve začínalo docházet, jak velký problém vlastně nastal. Když Bowen na místo dorazil, svítila všude výstražná červená světla a technik a fotograf byli viditelně otřeseni. Byť v první chvíli se obávali hlavně o to, že dostanou vyhazov.
To zvládnu
Vlastně ale měli štěstí. Přehlédli tolik bezpečnostních opatření, že zdánlivě neexistoval důvod, aby nepokračovali.
Mohli si například říct, že počet tyčí v záběru zaokrouhlí na deset, nebo je zkusí sestavit trochu jinak, aby se vešly do záběru. Nezdá se totiž, že by se v tu chvíli řídili nějakými pevně danými pravidly. Ve své hlavě nepochybně nějaké hranice měli, zjevně je ovšem neměli průběžně posunovat tak, jak to vyhovovalo jejich cílům – tedy pořízení dobře vypadajících fotek.
Je prakticky jisté, že díky své práci minimálně technik věděl o předchozích případech nehod, při kterých došlo k překročení kritického stavu v nějakém materiálu. Několik se jich stalo i přímo v Los Alamos a jsou velmi dobře známé a popsané.
Do oborové mytologie vstoupil případ Louise Slotina, který v roce 1946 zemřel v důsledku lehkovážné chyby. Svému nástupci (Slotin byl de facto povýšen jinam) předváděl experiment, který ověřoval, že připravené jádro pro další jadernou zbraň má stále vhodné složení. V podstatě měl tedy ověřovat, že v materiálu je dost plutonia.
Ověřování prováděl Slotin už mnohokrát předtím a spoléhal na šikovnost svých rukou. Na plutonium pomalu spouštěl kovový „poklop“, který odrážel množství neutronů zpět do štěpného materiálu. Díky tomu postupně množství jaderných reakcí rostlo, což se pak dalo změřit a z výsledků potvrdit, že materiál je použitelný na bombu.
Slotin přidržoval poklop jednou rukou a šroubovákem v druhé. Ale 16. července 1945 mu šroubovák sklouzl, poklop zapadl nad plutonium a materiál přesáhl kritickou mez. Místností se prohnal modrý záblesk, a i když Slotin poklop rychle odhodil, nezabránil tomu, aby nedostal smrtelnou dávku záření. Zemřel po devíti dnech na celkové selhání organismu.
Už rok předtím při práci na stejném jádru zemřel jiný fyzik, Harry Daghlian, kterému při experimentu s podobným cílem selhaly ruce a vyklouzlo mu jiné neutronové „zrcadlo“ přímo na plutonium. Reakce na chvíli přesáhla kritickou mez a Daghlian zemřel zhruba o měsíc později.
Šlo o nehody z dob, kdy bylo důležitější rychle sestrojit bombu než příliš lpět na bezpečnosti, ale v Los Alamos jde o příběhy obecně známé. Navíc k podobným událostem došlo i později. Notoricky známý příklad se stal v Takoaimuře v Japonsku v roce 1999. Vedl ke smrti dvou pracovníků na nemoc z ozáření o několik týdnů později.
Ale na tyto případy zjevně v srpnu 2011 v Los Alamos aktéři nešťastného incidentu nemysleli. Chtěli jen hezkou fotku.
Roky bez výsledků
V roce 2011 byly následky naštěstí jen organizační. Vedení laboratoře, kterou vede konsorcium soukromých firem a Kalifornské univerzity, na událost nechtělo příliš poutat pozornost. A to do té míry, že výsledkem byla rezignace velké části bezpečnostních specialistů pro nakládání se štěpným materiálem.
Jejich odchod přiměl federální úřady, aby v roce 2013 uzavřely část plutoniových provozů laboratoře. Protože se nedařilo stavy zaměstnanců doplnit, výsledkem byla nakonec téměř čtyřletá odstávka provozu, kde k incidentu došlo (nikoliv celého Los Alamos).
Jde přitom o jediné pracoviště, které připravovalo jádra plutoniových hlavic pro americké jaderné zbraně a z dlouhodobého hlediska je to tedy klíčové strategické zařízení. Zároveň jde prakticky o monopol, který má vládní smlouvy předem jisté.
Byť se tedy problémy s bezpečností dlouho nedařilo vyřešit, v současnosti se po velké modernizaci ve stejném provozu rozbíhá program výroby desítek nových hlavic pro jaderné zbraně ročně.
Jak Slotinův případ, tak i incident z roku 2011 mi z nějakého důvodu poměrně pevně uvázly v hlavě. Že bych přestal dělat podobné chyby úplně, to bohužel neplatí. Ale jsem pevně přesvědčený, že až dostanu příležitost dostat do ruky plutonium, budu si dávat velký pozor.
V plné verzi newsletteru TechMIX toho najdete ještě mnohem víc. Přihlaste se k odběru a budete ho dostávat každou středu přímo do své e-mailové schránky.
