Demon core

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Demon core (« Cœur de démon ») est le surnom donné à une masse subcritique de plutonium de 6,2 kg qui, accidentellement, devint brièvement critique lors de deux accidents différents au Laboratoire national de Los Alamos, en 1945 et en 1946. Chaque fois, il en résulta un grave syndrome d'irradiation aiguë qui, dans les deux cas, entraîna la mort d'un scientifique. Après ces accidents, on fit référence à cette sphère de plutonium en la surnommant « Demon core ».

Ce Demon core fut utilisé en 1946, lors d'une série d'essais nucléaires, l'opération Crossroads, cinq semaines après le deuxième accident mortel. Suite à l'essai nucléaire, il s'avéra qu'il avait un rendement légèrement amélioré par rapport à des cœurs de plutonium qui n'avaient pas subi d'évènement de criticité[pourquoi ?].

Premier accident[modifier | modifier le code]

Une reproduction de l’accident de 1945. La sphère de plutonium est entourée par des blocs réflecteurs de neutrons en carbure de tungstène.

Le 21 août 1945, le cœur de plutonium produisit une salve de neutrons qui atteignit Harry Daghlian. Daghlian était un physicien qui fit une erreur pendant qu’il travaillait seul à réaliser des expériences avec des réflecteurs de neutrons autour du cœur de plutonium. Le cœur était placé à l’intérieur d’une pile de briques réflectrices de neutrons en carbure de tungstène, et chaque brique supplémentaire mettait l’assemblage plus près d’une situation nucléaire critique. Alors qu’il essayait d’empiler une autre brique autour de l’assemblage, Daghlian la lâcha accidentellement sur le cœur et de ce fait mit celui-ci en état critique. Malgré le retrait rapide de cette brique de l’assemblage, Daghlian reçut une dose mortelle de radiations. Il mourut 25 jours plus tard d’un syndrome d'irradiation aiguë[1].

Robert Hemmerly, un garde qui était dans le laboratoire au moment de cet accident, fut exposé à environ 31 röntgens (0,31 Gy) de rayons X doux (équivalents à 80 kV) et à moins de 1 röntgen (0,01 Gy) de rayons gamma. Hemmerly mourut d’une leucémie aiguë myéloblastique 33 ans après ces faits à l’âge de 62 ans.

Second accident[modifier | modifier le code]

Une reproduction de l’accident de 1946. On ne voit pas le cœur. L'hémisphère de béryllium est soulevé avec un tournevis.

Le 21 mai 1946 dans un laboratoire de Los Alamos[2], le physicien Louis Slotin et sept autres scientifiques faisaient une expérience pour vérifier le point exact auquel une masse sous-critique de matières fissibles, ici le cœur de plutonium, pourrait devenir critique du fait de la position de réflecteurs de neutrons. Cet essai était surnommé « titiller la queue du dragon » du fait des risques extrêmes à le mener.

L’expérimentateur devait placer deux hémisphères de béryllium (un réflecteur de neutrons) autour du cœur à tester, puis abaisser à la main le réflecteur supérieur en le tenant par un trou avec le pouce. Pendant qu’on éloignait ou rapprochait les réflecteurs à la main, des détecteurs à scintillation mesuraient les variations d’activité du cœur. Laisser les deux hémisphères se refermer complètement aurait provoqué la formation instantanée d’une masse critique et une situation potentiellement mortelle. D’après le protocole de Slotin, que personne n'avait approuvé, la seule chose qui évitait cela était l’extrémité d’un tournevis plat que le scientifique tenait de l’autre main. Slotin, qui donnait dans la bravade, en devint l’expert, réalisant cette expérience en une douzaine d’occasions différentes, souvent en blue-jeans de marque avec des bottes de cowboy, devant une salle pleine d’observateurs. Enrico Fermi aurait dit à Slotin et aux autres qu’ils seraient « morts dans l’année » s’ils continuaient à faire cela[3].

Pendant qu’il abaissait le réflecteur du dessus, le tournevis de Slotin glissa de quelques millimètres et le réflecteur tomba en position basse autour du cœur. Instantanément, cela provoqua un flash de lumière bleue et une vague de chaleur qui traversèrent la peau de Slotin ; le cœur était devenu supercritique et avait provoqué une soudaine émission de neutrons. Il éloigna immédiatement les deux hémisphères arrêtant ainsi la réaction en chaîne, ce qui sauva probablement la vie des autres hommes présents dans le laboratoire. Le corps de Slotin, par sa position au-dessus du dispositif, protégea aussi les autres personnes d’une bonne partie du flux de neutrons. Lui-même reçut une dose mortelle en moins d’une seconde et mourut neuf jours plus tard d’un syndrome d'irradiation aiguë. Le physicien le plus proche de Slotin, Alvin C. Graves, regardait par-dessus l’épaule de Slotin, ce qui le protégea partiellement. Atteint par une forte dose de radiations, Graves fut hospitalisé pendant plusieurs semaines pour cette irradiation sévère. Il développa des problèmes neurologiques et oculaires chroniques, entraînant une diminution significative de son espérance de vie. Il mourut 20 ans plus tard d’une crise cardiaque induite par cette irradiation[4].

Les six autres personnes présentes dans la pièce étaient assez éloignées du dispositif pour éviter des dommages mortels, mais elles souffrirent toutes d’autres complications à la suite de l’accident. Deux d'entre elles eurent leur vie sérieusement abrégée et moururent plus tard de complications induites par les irradiations : leucémie (à l’âge de 42 ans, 18 ans après l’accident) et anémie aplasique clinique[5],[6],[7].

Après l’accident de Slotin, les expériences de criticité faites à la main furent arrêtées, et on fabriqua des machines contrôlées à distance pour réaliser de telles manipulations, le personnel restant en sécurité.

Essai nucléaire[modifier | modifier le code]

Le 1er juillet 1946, l'explosion Able a dégagé une puissance équivalente à 23 kilotonnes de TNT. L'engin explosif contenait le demon core.

Le Demon core fut utilisé lors de l'essai nucléaire Able de l'opération Crossroads le 1er juillet 1946, démontrant que les expériences de criticité de Daghlian et Slotin avaient augmenté la puissance de l’engin explosif[8].

Références culturelles[modifier | modifier le code]

Charles Stross fait référence à l’accident de Daghlian dans son recueil The Atrocity Archives, particulièrement dans la nouvelle éponyme.

Le film de 1989 Les Maîtres de l'ombre, (titre original Fat Man and Little Boy), évoque à travers le personnage nommé Michael Merriman (joué par John Cusack), un mélange de Harry Daghlian et de Louis Slotin. Ce personnage meurt d’un syndrome d'irradiation aiguë après que deux hémisphères réflecteurs de neutrons, séparés par un tournevis, se sont touchés accidentellement.

Joseph Kanon relate les évènements entourant le premier accident de criticité (« Chatouiller la queue du dragon endormi […] Tester jusqu’à quel point nous pouvons aller »), dans son roman de 1997 Los Alamos[9].

L’histoire du second accident (titre Risky radiation) fut l’objet d’un épisode de Dark Matters: Twisted But True, le premier accident n’y étant que mentionné.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Richard L. Miller, Under the Cloud: The Decades of Nuclear Testing, The Woodlands, Texas, Two Sixty Press,‎ 1991, 68, 69, 77 p. (ISBN 0-02-921620-6)
  2. [PDF] (en) A Review of Criticality Accidents, Laboratoire national de Los Alamos, 26 septembre 1967
  3. (en) Welsome, Eileen, The Plutonium Files,‎ 1999 (ISBN 978-0-385-31402-2), p. 184
  4. (en) Clifford T. Honicker, « America's Radiation Victims: The Hidden Files », New York Times,‎ 19 nov. 1989 (lire en ligne)
  5. Trinity Atomic Website, retrieved February 2009
  6. Stewart Alsop, « The Strange Death of Louis Slotin », Saturday Evening Post,‎ March 6, 1954, p. 25ff
  7. (en) Clifford T. Honicker, « AMERICA'S RADIATION VICTIMS: The Hidden Files », The New York Times Magazine,‎ 1989-11-19 (consulté le 2011-04-23)
  8. (en) Richard L Miller, Under the Cloud: The Decades of Nuclear Testing, The Woodlands, Texas, Two Sixty Press,‎ 1991, 69, 77 p. (ISBN 0-02-921620-6)
  9. (en) Christopher Lehmann-Haupt, « Seeking Light: Manhattan Project Murder Mystery », The New York Times,‎ May 15, 1997 (consulté le 3 May 2011)

Voir également[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Lien externe[modifier | modifier le code]