Kodak a operat timp de trei decenii un dispozitiv nuclear într-un laborator subteran

În subsolul securizat al unei clădiri de birouri din Rochester, statul New York, un dispozitiv nuclear de dimensiunea unui frigider a funcționat timp de trei decenii, producând neutroni pentru activitățile de cercetare ale companiei Eastman Kodak.

Aparatul a fost dezafectat și îndepărtat, iar existența sa a ajuns ulterior în atenția presei, după ce un angajat a oferit informații unui jurnalist. Subiectul a fost preluat de mai multe publicații naționale și de CNN, iar atenția s-a concentrat în special asupra utilizării uraniului de înaltă îmbogățire, un material asociat și cu fabricarea armelor nucleare.

În realitate, povestea dispozitivului era mai degrabă una de inginerie nucleară decât un scenariu de conspirație. Instalația fusese concepută pentru cercetare industrială, funcționa într-un spațiu securizat și era supusă supravegherii autorităților.

În 1975, Kodak a pus în funcțiune primul multiplicator de flux de neutroni cu californiu din Statele Unite, cunoscut sub denumirea de Californium Neutron Flux Multiplier (CFX).

Deși numele său putea sugera o tehnologie desprinsă din filmele științifico-fantastice, principiul de funcționare era unul bine definit: dispozitivul utiliza procese de fisiune nucleară pentru a amplifica numărul de neutroni disponibili cercetătorilor.

La ce folosea Kodak dispozitivul nuclear

Instalația CFX avea două funcții principale: analiza prin activare cu neutroni și radiografia cu neutroni. Ambele metode le permiteau cercetătorilor să studieze materiale și substanțe cu un nivel ridicat de precizie.

1. Identificarea impurităților din substanțe chimice

Prin analiza prin activare cu neutroni, cercetătorii puteau determina compoziția unei probe și identifica eventualele impurități.

Procesul presupunea bombardarea probei cu neutroni. Unele dintre nucleele atomilor din material deveneau astfel izotopi radioactivi, care emiteau radiații gamma.

Măsurând energia acestor radiații, specialiștii puteau identifica elementele prezente în probă și obține informații detaliate despre compoziția acesteia.

Pentru Kodak, o companie care depindea de controlul riguros al calității materialelor chimice și fotografice, accesul direct la o asemenea tehnologie de analiză reprezenta un avantaj important pentru cercetare și dezvoltare.

2. Obținerea unor imagini imposibil de realizat la fel de eficient cu raze X

A doua funcție, radiografia cu neutroni, oferea un avantaj distinct față de radiografia convențională cu raze X.

Deși ambele tehnologii permit examinarea interiorului obiectelor fără a le desface, ele interacționează diferit cu materia. Razele X interacționează în principal cu electronii atomilor, în timp ce neutronii interacționează cu nucleele atomice.

Din acest motiv, neutronii pot evidenția anumite materiale și structuri care sunt dificil de observat prin metodele convenționale cu raze X.

De exemplu, în timp ce o imagine cu raze X poate scoate în evidență o fisură într-o conductă, radiografia cu neutroni poate ajuta la identificarea unei scurgeri, inclusiv prin detectarea apei sau a altor substanțe care apar diferit în imagine.

Această capacitate făcea tehnologia deosebit de valoroasă pentru o companie privată precum Kodak, oferindu-i posibilitatea de a examina materiale și componente în condiții care ar fi fost dificil de reprodus prin alte metode.

Cum funcționa multiplicatorul de neutroni cu californiu

Cea mai interesantă caracteristică a dispozitivului era modul în care reușea să genereze un flux intens de neutroni folosind o cantitate foarte mică de material radioactiv.

Sursa inițială era californiul-252, un izotop sintetic care suferă fisiune spontană și eliberează neutroni. În nucleul instalației Kodak se aflau aproximativ 3,1 miligrame din acest izotop. Californiul-252 este însă extrem de costisitor. Potrivit articolului, prețul său poate ajunge în prezent la aproximativ 30.000 de dolari pentru un miligram. Utilizarea sa ca unică sursă de neutroni ar fi fost, prin urmare, foarte scumpă.

Inginerii au găsit o soluție prin combinarea acestei surse cu uraniu de înaltă îmbogățire, un material capabil să susțină procese de fisiune atunci când este bombardat cu neutroni.

Rolul uraniului de înaltă îmbogățire

Neutronii eliberați de sursa de californiu treceau prin 52 de plăci de uraniu de înaltă îmbogățire, amplasate în interiorul dispozitivului.

În urma interacțiunilor cu atomii de uraniu, unele nuclee deveneau instabile și se fragmentau în nuclee mai ușoare. Acest proces, numit fisiune nucleară, elibera energie și alți doi sau trei neutroni în numeroase cazuri.

Neutronii suplimentari contribuiau la amplificarea fluxului inițial. Astfel, până când ajungeau la portul de prelevare a probelor, fluxul de neutroni putea fi de aproximativ 30 de ori mai intens decât cel produs de sursa de californiu utilizată singură.

Această amplificare le permitea cercetătorilor să efectueze analize mai eficiente fără a avea nevoie de un reactor nuclear convențional.

De ce dispozitivul Kodak nu era un reactor nuclear obișnuit

La prima vedere, instalația putea semăna cu un reactor nuclear: conținea uraniu, utiliza fisiunea și avea nevoie de ecranare împotriva radiațiilor.

Diferența esențială era însă modul în care fusese proiectată pentru a controla reacțiile nucleare.

CFX era conceput să funcționeze într-un regim subcritic, ceea ce înseamnă că reacțiile de fisiune nu puteau susține singure o reacție în lanț.

Într-un sistem subcritic, neutronii produși prin fisiune nu sunt suficienți pentru a menține procesul în mod autonom. Dispozitivul Kodak avea nevoie de sursa externă de neutroni furnizată de californiul-252 pentru a continua amplificarea fluxului.

Fără această sursă, procesul se stingea treptat. Această caracteristică diferenția instalația de un reactor proiectat să susțină o reacție nucleară în lanț și reprezenta un element central al modului său de funcționare.

Cum a funcționat instalația între 1975 și 2006

Timp de 31 de ani, multiplicatorul de neutroni a funcționat în interiorul unui spațiu securizat, protejat de pereți groși de aproximativ 60 de centimetri și operat în conformitate cu proceduri de securitate aprobate de autorități.

Sursa de californiu-252 era înlocuită aproximativ o dată la șapte ani.

Cu excepția unei probleme administrative legate de reînnoirea licenței în 1980, instalația nu a generat controverse publice majore în perioada în care a fost utilizată.

Potrivit articolului, dispozitivul nu era un secret în sens strict, ci mai degrabă o instalație despre care publicul larg nu știa aproape nimic.

Existența sa a devenit subiect de interes național abia în 2012, când relatările din presă au pus accentul pe utilizarea uraniului de înaltă îmbogățire, în loc să se concentreze asupra scopului științific al tehnologiei.

Contextul istoric contează. Instalația fusese construită într-o perioadă în care energia nucleară era privită cu mult optimism, iar universitățile importante și unele companii ambițioase explorau utilizările tehnologiei nucleare în cercetare și industrie.

Dezafectarea instalației: cea mai sensibilă etapă

Deși funcționarea dispozitivului era strict controlată, dezafectarea sa, în 2007, a reprezentat o provocare importantă din perspectiva securității nucleare.

Potrivit articolului, sursa de californiu cântărea doar câteva miligrame, însă cantitatea de uraniu de înaltă îmbogățire din instalație era mult mai mare: aproximativ 3,5 livre, echivalentul a circa 1,6 kilograme.

Uraniul de înaltă îmbogățire este un material sensibil deoarece poate fi utilizat în anumite tipuri de arme nucleare. Deși fabricarea unei arme atomice necesită o cantitate mult mai mare de material fisionabil decât cea aflată în instalația Kodak, acumularea unor cantități mici din mai multe surse poate reprezenta un risc de securitate.

Din acest motiv, îndepărtarea plăcilor de uraniu a fost realizată sub supravegherea Departamentului pentru Energie al Statelor Unite.

Materialul a fost transportat cu atenție la o instalație guvernamentală. Articolul precizează că documentele publice nu identifică persoanele care au efectuat transportul și nici toate detaliile operațiunii, din motive de securitate.

Procedurile au inclus măsuri speciale de protecție împotriva radiațiilor. Articolul menționează utilizarea unor instrumente de manipulare și a unor ecrane de protecție, inclusiv din plexiglas, material care poate contribui la încetinirea neutronilor.

A fost instalația Kodak un pericol pentru public?

Potrivit companiei și oficialilor citați în articol, dispozitivul era strict reglementat și nu reprezenta o amenințare în condițiile în care funcționa conform procedurilor de securitate.

Riscurile cele mai importante erau asociate manipulării materialelor nucleare și dezafectării instalației, nu simplului fapt că aceasta exista în interiorul clădirii.

Situația este comparată în articol cu cea a unei conducte industriale care conține azbest: materialul poate rămâne izolat și controlat, dar îndepărtarea lui necesită măsuri speciale pentru a preveni expunerea.

După dezafectare, clădirea a fost vândută de Kodak, iar încăperea în care funcționase instalația a fost declarată sigură. Articolul menționează că în beton rămăseseră urme ale unor izotopi activați, fără ca acestea să împiedice declararea spațiului ca fiind sigur.

O inovație din Războiul Rece, ascunsă în subsolul unei companii

Povestea multiplicatorului de neutroni de la Kodak ilustrează modul în care tehnologia nucleară a fost folosită în cercetarea industrială în perioada Războiului Rece.

Dispozitivul nu era destinat producerii de energie electrice și nici fabricării armelor nucleare. Scopul său era să furnizeze cercetătorilor un flux intens de neutroni pentru analiza materialelor, identificarea impurităților și realizarea unor imagini care nu puteau fi obținute la fel de eficient cu raze X.

Utilizarea uraniului de înaltă îmbogățire explică de ce instalația a atras atenția presei, însă funcționarea sa subcritică, măsurile de securitate și supravegherea guvernamentală oferă contextul necesar pentru înțelegerea riscurilor reale.

Dispozitivul CFX a reprezentat o combinație remarcabilă de inginerie nucleară și cercetare industrială. Povestea sa arată că, într-o perioadă în care energia nucleară era privită ca o tehnologie a viitorului, chiar și o companie cunoscută pentru aparatele foto și filmele fotografice putea găsi utilizări sofisticate pentru procesele nucleare.