第一个原子核反应堆
第二次世界大战期间,在美国芝加哥大学体育场边上的一间房子门口,挂着一块“冶金技术研究所”牌子,旁边还贴有一张严禁学生出入的布告。研究所里只有几个衣着朴素的工作人员。
这天,研究所里的工作人员正在里面砌一座奇特的砖灶。他们当中有一位浅黑头发的小个子,大家都叫他“伙夫”。这时,“伙夫”正指挥着同伴们紧张地工作,他们砌成了一座 50 层高的砖灶,砌灶的砖是用石墨制成的。炉灶的上端插着一根金属棒,底部又安放了一台称之为“中子发生器”的仪器,炉灶外面还有一部做为探测用的“盖革计数器”,计数器正发出“咔、咔、咔”的均匀而轻微的声音。他们当中有一个人正专心地数着计数器的响声,另两个人站在灶台上,手里提着两个装满东西的大桶神情紧张地注视着“伙夫”。只听“伙夫”大声喊道:“注意!现在开始!” 他立即从炉上里抽出那根金属棒,所有的人都目不转睛地望着那只计数器⋯⋯不一会儿,人们脸上开始露出了笑容,“伙夫”高声喊道:“成功了!成功了!”他又把金属棒插回炉内,并郑重宣布:“请记住,现在的时间是 1942 年 12 月 2 日下午 3 点 30 分。”人们一片欢呼。
这就是第一个原子核反应堆的试验过程。原子核反应堆就是人工控制原子核裂变反应,使原子核裂变所释放的能量能为人类服务。那 50 层的石墨砖灶就是原子核反应堆,在砖缝里放有可以产生核裂变的材料铀( 238U
或235U)。我们知道,中子轰击铀后会使铀发生裂变反应,裂变时不仅放出巨大能量,还能产生更多的新的中子,从而使核反应越来越剧烈(链式反应),在一瞬间就会产生巨大的能量,原子弹主是根据这一机理制成的。为了控制链式反应,必须在核反应过程中把产生的中子吸收掉,炉灶上面
的金属棒是镉棒,它就有这种功能。而灶上面两个人手里的桶中也是金属镉,他们主要防止核反应一旦失控就把金属镉填进去,中断核反应的进行。指挥建造这世界上第一个原子核反应堆的“伙夫”就是意大利的物理学家恩里科·费米。
第一个原子核反应堆的成功运行,为制造原子弹和和平利用原子能打开了大门。