W Los Alamos odpowiadał za prowadzenie szacunków mas krytycznych, najpierw w ramach projektów Otto Frischa, gdzie stosowany był izotop uranu, a później na rdzeniach Pu-239. Większość z przeprowadzanych badań opierała się na eksperymentalnym doprowadzaniu stopniowo coraz większych mas materiałów rozszczepialnych do poziomów bliskich krytyczności[potrzebny przypis].
21 maja 1946 roku Slotin oraz kilku innych badaczy brało udział w kolejnym eksperymencie z rdzeniem plutonu[a], pierwotnie przeznaczonym do wykorzystania w trzeciej bombie atomowej do zrzucenia nad Japonią. Podczas prac Slotin używał śrubokrętu do utrzymywania dystansu między dwiema sferami berylowegoreflektora neutronów, którego zadaniem było doprowadzenie do przekroczenia masy krytycznej. W pewnym momencie śrubokręt wysunął się, a pokrywa się zamknęła. Doszło do gwałtownej reakcji łańcuchowej i emisji dużej dawki promieniowania jonizującego gamma i neutronowego czemu towarzyszyła błękitna poświata zjonizowanego powietrza oraz fala ciepła. Slotin natychmiast złapał lewą ręką jedną z półkul pokrywy i odrzucił ją na bok, zapobiegając znacznie tragiczniejszemu rozwojowi wydarzeń i ratując życie kolegów w laboratorium. Sam, jako znajdujący się najbliżej, otrzymał śmiertelną dawkę szacowaną na 21 Svpromieniowania gamma i neutronowego. Slotin chwilę po zdarzeniu odczuwał kwaśny smak w ustach oraz piekący ból w lewej ręce, spowodowany olbrzymią dawką promieniowania przyjętą w krótkim czasie. Zaraz po opuszczeniu laboratorium zaczął gwałtownie wymiotować; został niezwłocznie przewieziony do szpitala, ale według świadków, od samego początku zdawał sobie sprawę z powagi sytuacji, i od razu pożegnał się z kolegami. Zmarł w szpitalu 9 dni później[4].
Pozostali uczestnicy eksperymentu, naukowcy Graves, Kline i Young pozostali w szpitalu po śmierci Slotina. Graves, który stał najbliżej Slotina w trakcie wypadku, również doświadczył ostrej choroby popromiennej i musiał zostać hospitalizowany przez kilka tygodni. Udało mu się przeżyć, lecz do końca życia doświadczał neurologicznych problemów oraz dysfunkcji wzroku. Young również ucierpiał w wyniku ostrej choroby popromiennej, ale udało mu się całkowicie wyzdrowieć.[5]
Po wypadku wstrzymano wszelkie ręczne eksperymenty przeprowadzane bezpośrednio na materiałach rozszczepialnych w Los Alamos. Śmierć Slotina była później wspominana przez Roberta Oppenheimera jako bardzo bolesne doświadczenie.
Odniesienia w kulturze
Louisa Slotina można uznać za pierwowzór Louisa Saxla, głównej postaci książki Dextera MastersaWypadek (The Accident, 1955). Wprawdzie autor we wstępie deklaruje fikcyjność bohaterów, ale zadedykował powieść Slotinowi. Książka obejmuje kilka dni od wypadku do śmierci głównego bohatera, zawiera także reminiscencje z jego przeszłości.
Wypadek Slotina stał się inspiracją dla filmu Fat Man and Little Boy, nakręconego w 1989 r. przez brytyjskiego reżysera Rolanda Joffe oraz filmu dokumentalnego Tickling the Dragon's Tail z 1999 r. Ponadto Paul Mullin w 2001 r. napisał sztukę Louis Slotin Sonata[1].
