Home » Articole » RO » Știință » Fizica » Fizica atomică și nucleară » Enrico Fermi, Chicago Pile-1 (CP-1), primul reactor nuclear controlat, în Proiectul Manhattan

Enrico Fermi, Chicago Pile-1 (CP-1), primul reactor nuclear controlat, în Proiectul Manhattan

Locul primei reacții nucleare autosustenabile(Locul primei reacții nucleare autosustenabile)

Conceptul reactorului: Reactor de cercetare
Proiectat și construit de: Laboratorul metalurgic
Operațional: 1942-1943
Stare: Demontat
Locație: Chicago, Illinois
Parametrii principali ai miezului reactorului:
– Combustibil (material fisibil): Uraniu natural
– Starea combustibilului: Solid (pelete)
Spectrul de energie neutronică: Informațiile lipsesc
Metoda de control primar: Tije de control
Moderator principal: Grafit nuclear (cărămizi)
Lichid de răcire primar: Niciunul
Utilizarea reactorului
– Utilizare primară: Experimental
Criticitate (data): 2 decembrie 1942
Operator / proprietar: Universitatea din Chicago / Proiectul Manhattan
Observații: Chicago Pile-1 (CP-1) a fost primul reactor nuclear artificial din lume

Experimentele au puterea de a schimba lumea – și nimic nu ilustrează acest lucru mai profund decât un experiment realizat de fizicianul italian Enrico Fermi în decembrie 1942. În 1942, Enrico Fermi a tras cu un neutron neîncărcat către uraniul 235 pentru a forma uraniul 236; neutronii suplimentari generați au lovit celălalt uraniu 235, provocând o reacție în lanț nucleară, revelând un potențial periculos și în același timp benefic al energiei nucleare, atât bombele nucleare cât și centralele nucleare. E = Mc2 este celebra formulă responsabilă pentru această reacție în lanț.

Chicago Pile-1 (CP-1) a fost primul reactor nuclear artificial din lume. La 2 decembrie 1942, în CP-1 a fost inițiată prima reacție în lanț nucleară auto-susținută creată de om, în timpul unui experiment condus de Enrico Fermi. Dezvoltarea secretă a reactorului a fost prima realizare tehnică majoră pentru Proiectul Manhattan, efortul aliaților de a crea bombe atomice în timpul celui de-al doilea război mondial. Dezvoltat de Laboratorul metalurgic de la Universitatea din Chicago, a fost construit sub standurile de vizionare vestice Stagg Field originale. Deși liderii civili și militari ai proiectului au avut îndoieli cu privire la posibilitatea unei reacții dezastruoase, au avut încredere în calculele de siguranță ale lui Fermi și au decis că pot realiza experimentul într-o zonă dens populată. Fermi a descris reactorul ca „o grămadă brută de cărămizi negre și cherestea de lemn”.

Reactorul a fost asamblat în noiembrie 1942, de către o echipă care îi include pe Fermi, Leo Szilard (care formulase anterior o idee pentru reacția în lanț fără fisiune), Leona Woods, Herbert L. Anderson, Walter Zinn, Martin D. Whitaker și George Weil. Reactorul a folosit uraniu natural. Acest lucru a necesitat o cantitate foarte mare de material pentru a ajunge la criticitate, împreună cu grafit utilizat ca moderator de neutroni. Reactorul conținea 45.000 de blocuri de grafit ultra-pur, cântărind 330 t, și a fost alimentat cu 4,9 t de uraniu metalic și 41 t de oxid de uraniu. Spre deosebire de majoritatea reactoarelor nucleare ulterioare, nu avea un sistem de protecție împotriva radiațiilor sau de răcire, deoarece funcționa la o putere foarte mică – aproximativ o jumătate de watt.

În 1943, CP-1 a fost mutat în Red Gate Woods și reconfigurat pentru a deveni Chicago Pile-2 (CP-2). Acolo, a fost operat pentru cercetare până în 1954, când a fost demontat și îngropat. Standurile de la Stagg Field au fost demolate în august 1957; site-ul este acum un reper istoric național și un reper din Chicago.

Origini

Ideea unei reacții chimice în lanț a fost sugerată pentru prima dată în 1913 de chimistul german Max Bodenstein pentru o situație în care două molecule reacționează pentru a forma nu numai produsele finale de reacție, ci și câteva molecule instabile care pot reacționa în continuare cu substanțele originale pentru a provoca mai multe reacții. Conceptul unei reacții nucleare în lanț a fost ipotezat pentru prima dată de omul de știință maghiar Leo Szilard la 12 septembrie 1933. Szilard a realizat că, dacă o reacție nucleară produce neutroni sau dineutroni, care au provocat reacții nucleare ulterioare, procesul s-ar putea autoperpetua. Szilard a propus utilizarea amestecurilor de izotopi mai ușori cunoscuți, care au produs neutroni în cantități abundente și, de asemenea, a oferit posibilitatea utilizării uraniului drept combustibil. El a depus un brevet pentru ideea sa de reactor nuclear simplu în anul următor. Descoperirea fisiunii nucleare de către chimiștii germani Otto Hahn și Fritz Strassmann în 1938 și explicația teoretică (și denumirea) acesteia de către colaboratorii lor Lise Meitner și Otto Frisch au deschis posibilitatea creării unei reacții nucleare în lanț cu uraniu, dar experimentele inițiale au fost fără succes.

Pentru a avea loc o reacție în lanț, atomii de uraniu fisionați au trebuit să emită neutroni suplimentari pentru a menține reacția. La Universitatea Columbia din New York, fizicianul italian, Enrico Fermi, cu americanii John Dunning, Herbert L. Anderson, Eugene T. Booth, G. Norris Glasoe și Francis G. Slack au efectuat primul experiment de fisiune nucleară în Statele Unite pe 25 Ianuarie 1939. Lucrările ulterioare au confirmat că neutronii rapizi au fost într-adevăr produși prin fisiune. Szilard a obținut permisiunea șefului Departamentului de Fizică din Columbia, George B. Pegram, de a folosi un laborator timp de trei luni și l-a convins pe Walter Zinn să devină colaboratorul său. Au efectuat un experiment simplu la etajul șapte al Pupin Hall din Columbia, folosind o sursă de radiu-beriliu pentru a bombarda uraniul cu neutroni. Au descoperit multiplicarea semnificativă a neutronilor în uraniul natural, demonstrând că o reacție în lanț ar putea fi posibilă.

Fermi și Szilard credeau că ar fi necesare cantități enorme de uraniu pentru o bombă atomică și, prin urmare, s-au concentrat pe producerea unei reacții în lanț controlate. Fermi l-a îndemnat pe Alfred OC Nier să separe izotopii de uraniu pentru determinarea componentei fisile și, la 29 februarie 1940, Nier a separat primul eșantion de uraniu-235, care, după ce a fost trimis prin poștă la Dunning la Columbia, a fost confirmat a fi materialul fisil izolat . Când lucra la Roma, Fermi a descoperit că coliziunile dintre neutroni și moderatorii de neutroni pot încetini neutronii și, prin urmare, îi pot face să fie capturați de nucleii de uraniu, provocând fisiunea uraniului. Szilard i-a sugerat lui Fermi să folosească carbonul sub formă de grafit ca moderator. Ca plan de rezervă, el considera apa grea. Aceasta conținea deuteriu, care nu ar absorbi neutronii ca hidrogenul obișnuit și era un moderator de neutroni mai bun decât carbonul; dar apa grea era scumpă și greu de produs și putea fi nevoie de câteva tone din ea. Fermi a estimat că un nucleu de uraniu fisionat a produs în medie 1,73 neutroni. A fost suficient, dar a fost solicitat un design atent pentru a minimiza pierderile. (Astăzi se știe că numărul mediu de neutroni emisi pe nucleul de uraniu-235 fisionat este de aproximativ 2,4).

Szilard a estimat că va avea nevoie de aproximativ 45 t de grafit și 4,5 t de uraniu. În decembrie 1940, Fermi și Szilard s-au întâlnit cu Herbert G. MacPherson și Victor C. Hamister la National Carbon pentru a discuta despre posibila existență a impurităților în grafit și despre achiziționarea de grafit de o puritate care nu fusese niciodată produsă comercial. National Carbon, o companie chimică, a făcut pasul neobișnuit de atunci de a-l angaja pe MacPherson, un fizician, pentru a cerceta lămpile cu arc de carbon, o utilizare comercială majoră pentru grafit în acel moment. Datorită muncii sale de studiu a spectroscopiei arcului de carbon, MacPherson știa că principalul contaminant relevant era borul, atât din cauza concentrației sale, cât și a afinității sale pentru absorbția neutronilor, confirmând o suspiciune a lui Szilard. Mai important, MacPherson și Hamister credeau că ar putea fi dezvoltate tehnici pentru producerea grafitului cu o puritate suficientă. Dacă Fermi și Szilard nu l-ar fi consultat pe MacPherson și Hamister, ar fi putut concluziona, în mod incorect, așa cum au făcut-o germanii, că grafitul nu este potrivit pentru utilizarea ca moderator de neutroni.

În următorii doi ani, MacPherson, Hamister și Lauchlin M. Currie au dezvoltat tehnici de purificare termică pentru producția la scară largă a grafitului cu conținut scăzut de bor. Produsul rezultat a fost desemnat grafit AGOT (“Acheson Graphite Ordinary Temperature”) de către National Carbon. Cu o secțiune transversală de absorbție a neutronilor de 4,97 mbarn, grafitul AGOT este considerat primul grafit adevărat de calitate nucleară. Până în noiembrie 1942, National Carbon a transportat 231 t de grafit AGOT la Universitatea din Chicago, unde a devenit principala sursă de grafit care va fi utilizată în construcția Chicago Pile-1.

Dezvoltare

Membrii echipei CP-1 (La a patra aniversare a succesului echipei, pe 2 decembrie 1946, membrii echipei CP-1 s-au adunat la Universitatea din Chicago. Rândul din spate, de la stânga: Norman Hilberry, Samuel Allison, Thomas Brill, Robert Nobles, Warren Nyer și Marvin Wilkening. Rândul din mijloc: Harold Agnew, William Sturm, Harold Lichtenberger, Leona Woods și Leo Szilard. Rândul din față: Enrico Fermi, Walter Zinn, Albert Wattenberg și Herbert L. Anderson.)

Într-un reactor nuclear, criticitatea se realizează atunci când rata producției de neutroni este egală cu rata pierderilor de neutroni, incluzând atât absorbția neutronilor, cât și scurgerea neutronilor. Când un atom de uraniu-235 suferă fisiune, eliberează în medie 2,4 neutroni. În cel mai simplu caz al unui reactor sferic nereflectat, omogen, raza critică a fost calculată ca fiind aproximativ:

Rcrit ≈ πM/√(k-1),

unde M este distanța medie pe care un neutron o parcurge înainte de a fi absorbit și k este factorul mediu de multiplicare a neutronilor. Neutronii din reacțiile următoare vor fi amplificați cu un factor k, a doua generație de evenimente de fisiune va produce k2, a treia k3 și așa mai departe. Pentru a avea loc o reacție în lanț nuclear autosusținută, k trebuie să fie cu cel puțin 3 sau 4 la sută mai mare decât 1. Cu alte cuvinte, k trebuie să fie mai mare de 1 fără a trece pragul critic care ar duce la o creștere exponențială rapidă a numărului de evenimente de fisiune.

Fermi și-a botezat aparatul ca „pilă”. Emilio Segrè a reamintit mai târziu că:

”M-am gândit o vreme că acest termen a fost folosit pentru a se referi la o sursă de energie nucleară în analogie cu utilizarea de către Volta a termenului italian pila pentru a desemna marea sa invenție a unei surse de energie electrică. Am fost deziluzionat de Fermi însuși, care mi-a spus că pur și simplu a folosit cuvântul comun englezesc pile ca sinonim cu heap (grămadă). Spre surprinderea mea, Fermi nu părea să se fi gândit niciodată la relația dintre pila sa și cea a lui Volta.”

O altă subvenție, de data aceasta de 40.000 de dolari, a fost obținută de la Comitetul pentru uraniu S-1 pentru a cumpăra mai multe materiale, iar în august 1941 Fermi a început să planifice construirea unui ansamblu sub-critic pentru a testa cu o structură mai mică dacă ar funcționa una mai mare. Așa-zisa pilă exponențială pe care și-a propus să o construiască avea 2,4 metri lungime, 2,4 m lățime și 3,4 m înălțime. Acest lucru era prea mare pentru a se încadra în laboratoarele de fizică Pupin. Fermi a reamintit că:

”Ne-am dus la Dean Pegram, care era atunci omul care putea să facă magie în jurul Universității și i-am explicat că avem nevoie de o cameră mare. A cercetat campusul și am mers cu el pe coridoare întunecate, sub diferite conducte de încălzire și așa mai departe, pentru a vizita posibile locuri pentru acest experiment și, în cele din urmă, a fost descoperită o cameră mare în sala Schermerhorn.”

Pila a fost construită în septembrie 1941 din blocuri de grafit 10 x 10 x 30 cm și cutii din tablă cu oxid de uraniu. Cutiile erau cuburi de 20 x 20 x 20 cm. Când au fost umplute cu oxid de uraniu, fiecare cântărea aproximativ 27 kg. În total erau 288 de cutii și fiecare era înconjurată de blocuri de grafit, astfel încât ansamblul să formeze o structură cubică de zăbrele. O sursă de neutron de radiu-beriliu a fost poziționată în apropierea fundului. Oxidul de uraniu a fost încălzit pentru a îndepărta umezeala și a fost ambalat în cutii în timp ce era încă fierbinte pe o masă de agitare. Cutiile au fost apoi lipite. Pentru forța de muncă, Pegram a asigurat serviciile echipei de fotbal din Columbia. La vremea aceea, obiceiul era ca jucătorii de fotbal să îndeplinească sarcini ciudate în jurul universității. Au reușit să manipuleze ușor cutiile grele. Rezultatul final a fost un k dezamăgitor de 0,87.

Compton a simțit că echipele de la Universitatea Columbia, Universitatea Princeton, Universitatea din Chicago și Universitatea din California creează prea multe duplicări și nu este suficientă colaborare, și a decis să concentreze munca într-o singură locație. Nimeni nu a vrut să se mute și toată lumea a argumentat în favoarea propriei locații. În ianuarie 1942, la scurt timp după ce Statele Unite au intrat în cel de-al doilea război mondial, Compton a decis asupra locației, Universitatea din Chicago, unde știa că are sprijinul neîntrerupt al administrației universitare. Chicago avea, de asemenea, o locație centrală, iar oamenii de știință, tehnicienii și facilitățile erau mai ușor disponibile în Midwest, unde lucrările de război nu le luaseră încă. În schimb, Universitatea Columbia s-a angajat în eforturile de îmbogățire a uraniului sub conducerea lui Harold Urey și John Dunning și a ezitat să adauge un al treilea proiect secret.

Înainte de a pleca la Chicago, echipa lui Fermi a făcut o ultimă încercare de a construi o pilă de lucru la Columbia. Deoarece cutiile au absorbit neutroni, acestea au fost eliminate. În schimb, oxidul de uraniu, încălzit la 250 °C pentru a-l usca, a fost presat în găuri cilindrice de 7,6 cm lungime și 7,6 cm în diametru găurite în grafit. Întreaga pilă a fost apoi fixată prin lipirea tablelor de metal în jurul ei și conținutul încălzit deasupra punctului de fierbere al apei pentru a îndepărta umezeala. Rezultatul a fost un k de 0,918.

Constructie

Chicago Pile-1 a fost închis într-un balon, astfel încât aerul din interior să poată fi înlocuit cu dioxid de carbon. Anderson avea un balon gri fabricat de Goodyear Tire and Rubber Company. Un balon în formă de cub de 7,6 m a fost oarecum neobișnuit, dar calitatea de prioritate AAA a Proiectului Manhattan a asigurat livrarea promptă fără întrebări. Un bloc și un instrument au fost folosite pentru a-l transporta în poziție, cu partea superioară fixată de tavan și cele trei laturi de pereți. Partea rămasă, cea orientată spre balconul din care Fermi a dirijat operația, a fost înfășurată ca o copertină. Un cerc a fost desenat pe podea, iar stivuirea blocurilor de grafit a început în dimineața zilei de 16 noiembrie 1942. Primul strat a fost format în întregime din blocuri de grafit, fără uraniu. Straturile fără uraniu au fost alternate cu două straturi care conțin uraniu, astfel încât uraniul a fost închis în grafit. Spre deosebire de reactoarele ulterioare, acesta nu avea niciun sistem de protecție împotriva radiațiilor sau de răcire, deoarece era destinat să funcționeze doar la o putere foarte mică.

Lucrarea a fost efectuată în schimburi de douăsprezece ore, cu o schimbare de zi sub Zinn și o schimbare de noapte sub Anderson. Pentru forță de muncă au angajat treizeci de absolvenți de liceu care erau dornici să câștige niște bani înainte de a fi recrutați în armată. Au prelucrat 45.000 de blocuri de grafit care cuprindeau 19.000 de bucăți de uraniu metalic și oxid de uraniu. Grafitul a sosit de la producători în bare de 10,8 x 10,8 cm de diferite lungimi. Au fost tăiate în lungimi standard de 42 cm, fiecare cântărind 8,6 kg. Un strung a fost folosit pentru a da găuri de 8,3 cm în blocuri pentru tijele de control și uraniu. O presă hidraulică a fost utilizată pentru a forma oxidul de uraniu în „pseudosfere”, cilindri cu capete rotunjite. Burghiile trebuiau ascuțite după fiecare 60 de găuri, aproximativ o dată pe oră. Praful de grafit a umplut curând aerul și a făcut podeaua alunecoasă.

Un alt grup, sub Volney C. Wilson, era responsabil pentru instrumentare. De asemenea, au fabricat tijele de control, care erau foi de cadmiu fixate pe benzi plate din lemn, cadmiul fiind un puternic absorbant de neutroni, și linia scram, o frânghie de manila care, atunci când era tăiată, lăsa să cadă o tijă de control în pilă care ar opri reacția. Richard Fox, care a realizat mecanismul tijei de control pentru pilă, a remarcat că controlul manual al vitezei pe care operatorul îl avea peste tije era pur și simplu un rezistor variabil, controlând un motor electric care ar bobina firul cablului pe un scripete care avea și două greutăți de plumb atașate pentru a se asigura că va fi sigur și va reveni la poziția sa zero atunci când este eliberat.

Au fost așezate aproximativ două straturi per schimb. Contorul de neutroni cu trifluorură de bor a fost introdus la stratul 15. Ulterior, citirile au fost făcute la sfârșitul fiecărui schimb. Fermi a împărțit pătratul razei pilei la intensitatea radioactivității pentru a obține o valoare care s-a considerat untară pe măsură ce pila se apropia de criticitate. La stratul 15, era 390; la 19 era 320; la 25 era 270 și până la 36 era doar 149. Designul original era pentru o pilă sferică, dar pe măsură ce lucrările continuau, a devenit clar că acest lucru nu va fi necesar. Noul grafit a fost mai pur și 5,4 t de uraniu metalic foarte pur au început să sosească din Proiectul Ames de la Universitatea de Stat din Iowa, unde o echipă din cadrul Frank Spedding a dezvoltat un nou proces de producere a uraniului metalic. Westinghouse Lamp Plant a furnizat 2,7 t, pe care le-a produs în grabă cu un proces improvizat.

Cilindrii metalici de uraniu de 5,7 cm, cunoscuți sub denumirea de „ouăle lui Spedding”, au fost aruncați în găurile din grafit în locul pseudosferelor de oxid de uraniu. Procesul de umplere a balonului cu dioxid de carbon nu ar fi necesar și s-ar putea renunța la douăzeci de straturi. Potrivit noilor calcule ale lui Fermi, numărătoarea inversă ar ajunge la 1 între straturile 56 și 57. Pila rezultată a fost, prin urmare, mai plată în partea de sus decât în ​​partea de jos. Anderson a cerut oprirea după plasarea celui de-al 57-lea strat. Când a fost finalizat, cadrul din lemn susținea o structură în formă eliptică, cu 6,1 m înălțime, 1,8 m lățime la capete și 7,6 m peste mijloc. Acesta conținea 5,4 t de uraniu metalic, 45 t de oxid de uraniu și 360 t de grafit, la un cost estimat de 2,7 milioane de dolari.

Prima reacție în lanț nucleară

A doua zi, 2 decembrie 1942, toată lumea s-a adunat pentru experiment. Au fost prezenți 49 de oameni de știință. Deși majoritatea Comitetului executiv S-1 se afla la Chicago, doar Crawford Greenewalt a fost prezent, la invitația lui Compton. Alți demnitari prezenți au fost Szilard, Wigner și Spedding. Fermi, Compton, Anderson și Zinn s-au adunat în jurul comenzilor de pe balcon, care inițial a fost conceput ca o platformă de vizionare. Samuel Allison stătea gata cu o găleată de azotat de cadmiu concentrat, pe care urma să o arunce peste pilă în caz de urgență. Startul a început la 09:54. Walter Zinn a scos blocajul, tija de control de urgență și a asigurat-o. Norman Hilberry stătea gata cu un topor pentru a tăia linia de urgență, care ar permite ca blocajul să cadă sub influența gravitației. În timp ce Leona Woods a strigat contorul de pe detectorul de trifluorură de bor cu voce tare, George Weil, singurul de pe podea, a retras toate barele de control, cu excepția uneia. La 10:37, Fermi i-a ordonat lui Weil să le îndepărteze pe toate, cu excepția a 4,0 m din ultima tijă de control. Weil a retras- o15 cm la un moment dat, măsurând la fiecare pas.

Procesul a fost întrerupt brusc reinserția automată a tijei de control, datorită nivelului de declanșare stabilit prea mic. La 11:25, Fermi a ordonat reintroducerea tijelor de control. Apoi a anunțat că este ora prânzului.

Experimentul a fost reluat la ora 14:00. Weil a lucrat tija de control finală în timp ce Fermi a monitorizat cu atenție activitatea neutronilor. Fermi a anunțat că pila a devenit critică (a ajuns la o reacție de auto-susținere) la 15:25. Fermi a comutat scara de pe înregistrator pentru a acomoda curentul electric în creștere rapidă de la detectorul de trifluorură de bor. El a vrut să testeze circuitele de control, dar după 28 de minute, clopotele de alarmă s-au declanșat pentru a anunța pe toată lumea că fluxul de neutroni a depășit nivelul de siguranță prestabilit și a ordonat lui Zinn să elibereze blocajul. Reacția s-a oprit rapid. Pila a funcționat timp de aproximativ 4,5 minute la aproximativ 0,5 wați. Wigner a deschis o sticlă de Chianti, pe care au băut-o din pahare de hârtie.

Compton l-a notificat pe Conant prin telefon. Conversația a fost într-un cod improvizat:

”Compton: Navigatorul italian a aterizat în Lumea Nouă.
Conant: Cum au fost nativii?
Compton: Foarte prietenoși.”

Operare ulterioară

La 12 decembrie 1942, puterea CP-1 a fost mărită la 200 W, suficientă pentru a alimenta un bec. Lipsit de protecție de orice fel, era un pericol de radiații pentru toată lumea din vecinătate, iar testele suplimentare au continuat la 0,5 W. Operațiunea a fost încheiată la 28 februarie 1943, iar pila a fost demontată și mutată la locul A din pădurea Argonne, acum cunoscut sub numele de Red Gate Woods. Acolo, materialele originale au fost folosite pentru a construi Chicago Pile-2 (CP-2). În loc să fie sferic, noul reactor a fost construit într-o formă asemănătoare unui cub, cu o înălțime de aproximativ 7,6 m cu o bază de aproximativ 9,1 m2. A fost înconjurat de ziduri de beton groase de 1,5 m care acționau ca o protecție împotriva radiațiilor, cu protecție la cap de 15 cm de plumb și 130 cm de lemn. A fost folosit mai mult uraniu, 47 t de uraniu și 428 t de grafit. Nu a fost furnizat niciun sistem de răcire, deoarece funcționa doar la câțiva kilowați. CP-2 a devenit operațional în martie 1943, cu un k de 1,055. În timpul războiului, Zinn a permis ca CP-2 să fie rulat non-stop, iar designul său era potrivit pentru efectuarea de experimente. Lui CP-2 i s-a alăturat Chicago Pile-3, primul reactor cu apă grea, care a devenit critic la 15 mai 1944.

Reactoarele au fost folosite pentru a întreprinde cercetări legate de arme, și investigații ale proprietăților tritiului. Experimentele din timpul războiului au inclus măsurarea secțiunii transversale a absorbției neutronilor a elementelor și compușilor. Albert Wattenberg a reamintit că aproximativ 10 elemente au fost studiate în fiecare lună și 75 pe parcursul unui an. Un accident cu radiu și pulbere de beriliu a provocat o scădere periculoasă a numărului de celule albe din sânge care a durat trei ani. Pe măsură ce pericolele unor lucruri precum inhalarea oxidului de uraniu au devenit mai evidente, s-au efectuat experimente privind efectele substanțelor radioactive asupra animalelor de laborator.

Deși ținute secrete timp de un deceniu, Szilard și Fermi au brevetat împreună proiectul, cu o dată inițială de depunere la 19 decembrie 1944 sub denumirea de reactor neutronic nr. 2.708.656.

Semnificaţie

Testul de succes al CP-1 nu numai că a dovedit că un reactor nuclear era fezabil, ci a demonstrat că factorul k era mai mare decât se credea inițial. Acest lucru a eliminat obiecțiile față de utilizarea aerului sau a apei ca agent de răcire, mai degrabă decât heliu scump. De asemenea, a însemnat că există o latitudine mai mare în alegerea materialelor pentru conductele de răcire și mecanismele de control. Wigner a continuat cu designul său pentru un reactor de producție răcit cu apă. Au rămas îngrijorări cu privire la capacitatea unui reactor moderat de grafit să poată produce plutoniu la scară industrială și, din acest motiv, Proiectul Manhattan a continuat dezvoltarea instalațiilor de producere a apei grele. Un reactor răcit cu aer, X-10 Graphite Reactor, a fost construit la Clinton Engineer Works din Oak Ridge ca parte a unei semi fabrici de plutoniu, urmat de reactoare de producție mai mari răcite cu apă la Hanford Site din statul Washington. Până în iulie 1945 a fost produs suficient plutoniu pentru o bombă atomică și încă două în august.

Fizica fenomenologică - Compendiu - Volumul 2
Fizica fenomenologică – Compendiu – Volumul 2

Un compendiu care se dorește a fi exhaustiv pentru domeniul fizicii, cu accent pe explicarea fenomenelor și aplicațiilor practice. O carte pentru studiul personal, concisă și ușor de citit, care clarifică aceste teorii ale fizicii, cel mai important domeniu al … Citeşte mai mult

Nu a fost votat 46.95 lei162.39 lei Selectează opțiunile
Fizica fenomenologică - Compendiu - Volumul 1
Fizica fenomenologică – Compendiu – Volumul 1

Un compendiu care se dorește a fi exhaustiv pentru domeniul fizicii, cu accent pe explicarea fenomenelor și aplicațiilor practice. O carte pentru studiul personal, concisă și ușor de citit, care clarifică aceste teorii ale fizicii, cel mai important domeniu al … Citeşte mai mult

Nu a fost votat 46.95 lei162.39 lei Selectează opțiunile
Fizica atomică și nucleară fenomenologică
Fizica atomică și nucleară fenomenologică

Cartea abordează bazele fenomenlogice din fizica atomică, fizica nucleară, radioactivitatea, fizica particulelor, fisiunea, fuziunea și energia nucleară. Conținutul oferă o perspectivă modernă a domeniului, simultan cu o retrospectivă istorică a dezvoltării sale. Fiecare capitol pune accent pe explicațiile fizice ale … Citeşte mai mult

Nu a fost votat 18.75 lei39.90 lei Selectează opțiunile

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.