Содержание
20 августа — день рождения атомной промышленности
20 августа 1945 году И.В. Сталин подписал постановление о создании органа управления работами по урану — Специального комитета при Государственном комитете обороны (ГКО) СССР. Куратором проекта был назначен Л.П.Берия, научным руководителем — И.В.Курчатов.
Становление атомной отрасли дало мощный толчок развитию отечественной науки и техники, промышленного производства, обеспечило ядерный паритет и укрепило обороноспособность государства. За годы существования атомная энергетика и промышленность прошли не одно испытание, стали одной из опор национальной экономики. Госкорпорация «Росатом» в настоящее время — один из глобальных технологических лидеров.
Отечественной атомной промышленности — 75 лет
Ровно 75 лет назад, 20 августа 1945 года, Государственный комитет обороны СССР принял решение об организации Спецкомитета и Первого Главного управления для проведения работ по ядерной тематике. Глава «Росатома» Алексей Лихачев в своем видеообращении обозначил основные достижения атомщиков за последние 75 лет и глобальные цели на будущее.
Наши приоритеты в среднесрочной перспективе — двухкомпонентная атомная энергетика, замкнутый топливный цикл, АЭС малой и средней мощности, плазменные технологии и термоядерный синтез.
Обращение А.Е. Лихачева:
«Дорогие друзья, уважаемые коллеги. Поздравляю вас с нашим общим праздником — 75-летием атомной промышленности.
Ровно 75 лет назад, 20 августа 1945 года, Государственный комитет обороны СССР принял решение об организации Спецкомитета и Первого Главного управления для проведения работ по ядерной тематике. ПГУ стало платформой для создания в 1953 году легендарного Минсредмаша, на достижения которого отрасль равняется и поныне. Сегодня в Москве мы открываем памятник Ефиму Павловичу Славскому, выдающемуся деятелю Атомного проекта, министру среднего машиностроения, который стоял у руля отрасли почти 30 лет.
Мы считаем символическим днем рождения нашей отрасли 20 августа 1945 года. Конечно, работы по урану велись и раньше. В самые трудные дни Сталинградской битвы, 28 сентября 1942 года, было подписано распоряжение ГКО «Об организации работ по урану».
Оно дало старт созданию научной базы Атомного проекта. Работы велись в лаборатории № 2, ныне — всемирно известном Курчатовском институте. Исследования и эксперименты, проводимые под руководством Игоря Васильевича Курчатова, определили основные подходы к созданию атомного оружия.
В том, какова его разрушительная сила, мир убедился 6 и 9 августа 1945 года, когда американские бомбы были сброшены на японские города. В те дни капитуляция Японии была лишь вопросом времени, и советское руководство не сомневалось: атомной бомбардировкой недавние союзники хотели показать СССР свою военную мощь. Теперь главной задачей стало создание собственного атомного оружия для ликвидации гегемонии США. Она была решена за четыре года. Ранним утром 29 августа 1949 года состоялось испытание РДС-1, первого отечественного заряда. Это кардинально изменило всю геополитическую реальность, с монополией на атомное оружие было покончено. Безопасность нашей страны и глобальный мир на планете были обеспечены.
В истории первого этапа атомного проекта удивляет и восхищает каждая деталь. Потрясающе короткие сроки, в которые было создано ядерное оружие. Энтузиазм ученых, инженеров, конструкторов. Последовательность и бескомпромиссность в преодолении трудностей. Бомба создавалась в условиях жесточайшего дефицита всех ресурсов. Не хватало людей, ведь с фронта вернулись только 12 из 100 мужчин. Не было природного урана, и только строились планы по его добыче. Не было установок для обогащения, не было реакторов. Все это создавали с нуля, напряжением сил страны и гением ученых, собранных в атомном проекте. В Советском Союзе всего 16 человек были удостоены звания Героя Социалистического труда трижды. И девять из них — участники атомного проекта. Их фамилии, долгое время хранившиеся в секрете, теперь знает каждый. Вспомним же их и мы. Это Курчатов, Харитон, Александров, Ванников, Зельдович, Славский, Сахаров, Щелкин, Духов. А всего в нашей отрасли 264 человека получили высокое звание Героев Соцтруда.
Атомщики не просто защитили страну в то чрезвычайно трудное время. Они обеспечили глобальный мир на планете. Не мы первые сделали атомную бомбу. Но мы стали первыми, кто построил промышленную атомную электростанцию и атомный ледокольный флот.
Создатели атомного проекта стремились не замыкаться только на оборонной тематике. Решая задачи безопасности страны, они смогли в буквальном смысле заглянуть в будущее, встали на шаг впереди всего мира, нашли возможности для мирного использования атомной энергии.
Впервые идея о создании атомных энергосиловых установок для электростанций, морских судов и самолетов была выдвинута в докладной записке Первухина, Курчатова и Завенягина в апреле 1947 года. До успешного испытания первой советской атомной бомбы оставалось еще больше двух лет. А пуск первой АЭС в Обнинске состоялся в 1954-м, через год после испытания знаменитой «сахаровской слойки», термоядерного заряда РДС-6с.
Мирное использование атомной энергии развивалось стремительно.
Через 10 лет после Обнинска, в 1964 году запустили первый водо-водяной реактор ВВЭР на Нововоронежской АЭС. Он был совсем небольшим по современным меркам — всего-то 210 МВт, но его значение для атомной энергетики огромно. Технология ВВЭР дала шесть моделей энергоблоков с реакторами разной мощности. Среди них — ставшие знаменитыми на весь мир новейшие ВВЭР-1200 поколения III+, главный экспортный продукт «Росатома» на современном этапе.
В 1973 году был введен в эксплуатацию первый в мире энергетический реактор на быстрых нейтронах БН-350 в Казахстане. А в 1974 году — РБМК на Ленинградской атомной станции. Уже к середине 1980-х годов суммарная мощность советских АЭС достигла рекордного значения в 37 гигаватт.
Одновременно началось зарубежное продвижение отечественных ядерных технологий. СССР щедро делился своими наработками с друзьями и партнерами. От момента пуска головного энергоблока с реактором ВВЭР-440 на Нововоронежской АЭС в 1971 году до начала сооружения такого же реактора в Венгрии на АЭС «Пакш» прошло менее трех лет.
А всего в советское время были построены 31 энергоблок за рубежом — в Чехословакии, Венгрии, Болгарии, ГДР, Финляндии.
Оборонное направление отрасли, которое создавало новые технологии, устройства и материалы, активно передавала наработки народному хозяйству. Опыт создания первой советской атомной подводной лодки был использован при сооружении гражданских атомных ледоколов. Они расширили сроки навигации, нарастили объем грузов, перевозимых по Северному морскому пути. Это открыло новый этап в развитии Арктики.
Были у нас и драматичные страницы. Самая тяжелая — авария на Чернобыльской АЭС в 1986 году. Чернобыль стал для всей страны, а прежде всего, атомщиков, огромным испытанием, и в то же время символом преодоления, символом человеческого мужества. Для ликвидации последствий аварии на станции в кратчайшие сроки была создана мощная строительная база, в отдельные сутки укладывали до 10 тысяч кубометров бетона. Защитный саркофаг над разрушенным блоком возвели в рекордные 7 месяцев.
Главный урок Чернобыля — в осознании того, что безопасность является абсолютным приоритетом в использовании атомной энергии. Мы этот урок усвоили хорошо.
Последующие 20 лет наши ученые, конструкторы, инженеры посвятили созданию систем безопасности, исключающих человеческий фактор. Сегодня российские энергоблоки с уникальным сочетанием активных и пассивных систем защиты являются самыми востребованными в мире, о чем свидетельствует пакет соглашений на строительство 36 энергоблоков в 12 странах мира.
1990-е годы стали для нашей отрасли еще одним испытанием на прочность и профессионализм. Но, несмотря на трудности, она выстояла. В эти годы был вновь запущен второй блок Армянской АЭС, остановленный после Спитакского землетрясения, заработали блоки АЭС «Моховце» в Словакии, достроен первый блок на Ростовской АЭС, успешно реализован проект первой очереди АЭС «Тяньвань» в Китае. Мы смогли сохранить уникальный научный, технологический и человеческий потенциал атомной промышленности.
Мощный импульс развитию отрасли дало историческое решение Президента о создании государственной корпорации для управления атомными активами в 2007 году. С этого момента начинается современный этап нашей истории, этап возрождения. Разрозненные в 1990-е годы предприятия были собраны вновь, и это позволило восстановить всю технологическую цепочку с общей системой управления и общими стратегическими целями.
По-прежнему одной из ключевых задач является выполнение государственного оборонного заказа. За этим стоит большой труд работников ядерного оружейного комплекса, и мне особенно приятно отметить их достижения именно сейчас, в юбилейные дни. Современное поколение атомщиков относится к задаче поддержания обороноспособности страны столь же ответственно, как и основатели отрасли.
Созданы два новых дивизиона, которых не было в Минсредмаше — инжиниринговый и машиностроительный. С 2007 года мы построили 16 новых атомных энергоблоков в России и за рубежом. В их числе — блоки новейшего поколения III+ на Ленинградской и Нововоронежской АЭС, инновационный энергоблок с реактором на быстрых нейтронах БН-800, на котором отрабатывается технология будущего — замкнутый топливный цикл.
И, конечно, главное достижение этого года — первая в мире плавучая атомная станция.
В 2008 году в контур «Росатома» перешел атомный ледокольный флот. Сейчас он обновляется. Головной ледокол новой серии «Арктика» будет сдан в эксплуатацию уже в этом году, строятся ледоколы «Сибирь», «Урал» и «Якутия». Скоро заложим еще два — «Чукотку» на Балтийском заводе и «Лидер» на Дальнем Востоке.
Диверсифицировали уранодобычу, расширив присутствие в урановых проектах других стран. Сейчас мы ежегодно добываем не менее 8 тыс. тонн урана.
Развивая сотрудничество с давними партнерами — Китаем, Индией, Францией, Венгрией, Финляндией,мы приобрели новых — Турцию, Бангладеш, Белоруссию, Узбекистан, Египет.
Мы вернули частично утраченный в начале 2000-х рынок поставок ядерного топлива для станций в Восточной Европе. Теперь мы обеспечиваем топливом 75 блоков в России и 15 странах, это каждый шестой энергетический реактор в мире.
Если во времена СССР высокотехнологичное сотрудничество в атомной энергетической сфере развивалось с 19 странами, то сегодня мы работаем более чем в 50-ти.
Мы осваиваем новые направления. Построили ветроэлектростанцию в Адыгее, внедряем программный комплекс «Умный город», занимаемся аддитивными технологиями и производством накопителей энергии. Цифровые продукты, композиционные и полимерные материалы, ядерная медицина — «Росатом» по-прежнему остается технологическим лидером страны!
Дорогие друзья, сегодня, подводя итоги 75-летнего развития отечественной атомной промышленности, мы смело смотрим в будущее. Впереди новые задачи. Они обозначены в национальных целях, поставленных президентом.
Решение этих задач отражено в обновленной стратегии «Росатома». Мы поставили перед собой амбициозную цель: к 2030 году стать глобальным технологическим лидером не только в ядерных технологиях, но и в создании новых материалов, возобновляемой и водородной энергетике, ядерной медицине. Будем расширять нашу продуктовую линейку и развивать бизнес за рубежом.
У нас появились новые направления. Обеспечение круглогодичной навигации в Арктике, решение накопленных экологических проблем, организация работы по созданию новых материалов и веществ.
Занимаемся цифровизацией, искусственным интеллектом и квантовыми вычислениями.
Мы разработали комплексную программу развития атомной науки и технологий, которая, по сути, является 14-м национальным проектом. Указ о ней уже подписан Президентом. Наши приоритеты в среднесрочной перспективе — двухкомпонентная атомная энергетика, замкнутый топливный цикл, АЭС малой и средней мощности, плазменные технологии и термоядерный синтез.
Но главное — мы по-новому выстраиваем работу с людьми. В центре научных, образовательных, социальных проектов должен стоять человек, работник «Росатома». Тогда у каждого из нас будет возможность реализоваться на все 100%, раскрыть в полной мере свой интеллектуальный и человеческий потенциал.
Уверен, нам все это по плечу. Несмотря на 75-летний юбилей, наша отрасль по-прежнему молода и устремлена в будущее. Залог нашего успеха — в опыте ветеранов и энтузиазме молодежи, помноженных на профессионализм, самоотверженность и преданность делу, присущие каждому атомщику.
«
28 сентября — День работника атомной промышленности
Атомная отрасль 28 сентября отмечает профессиональный праздник — День работника атомной промышленности. 70 лет назад Государственный комитет обороны принял постановление «Об организации работ по урану». Это был первый правительственный документ, с которого начался Атомный проект СССР. Основанием для такого постановления стали разведданные о работах по созданию урановой бомбы в Англии и США. Наши ученые уже слишком хорошо представляли себе, что это такое, и когда разведка направила запрос в Академию Наук СССР, делу дали ход. Проект готовил академик Иоффе, но кто убедил Сталина в том, что документ надо принять в условиях разгорающейся Сталинградской битвы, точно до сих пор неизвестно.
Мифы о начале
Есть два мифа о начале атомного проекта.
Первый активно культивировали и американцы, и — почему-то — наши. Помните, в «Семнадцати мгновеньях весны» Штирлиц работает по делу Рунге, чтобы запутать фашистскую ядерную программу? Так вот, такой программы не существовало.
Рузвельт в 1939 году дает прямое указание создать атомную бомбу. Сталин в 1942 году — установить возможность сделать либо бомбу, либо ядерное топливо. В Германии никто и никогда подобных распоряжений не отдавал, а немецкие физики, захваченные американцами, обнаруживают девственное непонимание того, как она вообще работает. Миф о фашистской атомной угрозе послужил американцам оправданием собственных действий — для них это всегда было оружием первого удара. Руководитель Манхэттенского проекта Лэсли Гровс в книге «Now it can be told» пишет о приказе Рузвельта – атомная бомба должна быть использована против Германии немедленно по ее готовности. А первый ядерный удар по Хиросиме стал беспрецедентным случаем в истории вооружений – никто никогда ни до, ни после этого не применял оружие, не испытав его на полигоне. Урановая бомба упала на Хиросиму без единого полигонного испытания. Американцам было крайне важно успеть применить ее до окончания войны. Только после реального и широко разрекламированного взрыва она могла стать орудием шантажа в мировой политике.
Второй миф: благодаря советской разведке, укравшей атомные секреты Америки, мы смогли сделать собственную бомбу. Слов нет, наша разведка обратила внимание на урановую тему еще в 1939 году, и добытые сведения сильно повлияли на сроки создания бомбы. Но если у вас нет конгениальных ученых и инженеров, то никакие разведданные не помогут.
Для понимания — есть две задачи: создать ядерный делящийся материал и создать критмассу, в которой цепная реакция ядерного деления вызовет взрыв. Обе задачи запредельны. Делящихся материалов два — уран-235 и плутоний-239. «Сделать» уран-235 — это значит разобрать на разные кучки атомы из природной смеси изотопов, которые отличаются по массе на три нейтрона. Сделать плутоний-239 из урана-238 равносильно тому, чтобы кусок железа превратить в кусок никеля – алхимия чистой воды. Вот вам разведданные, господа инноваторы. Делайте! Свести критмассу — это создать и удержать объем делящегося материала, в котором развивается ядерный взрыв. У болванов получится только нейтронная вспышка, которая разбросает делящийся материал, не успевший прореагировать.
Так что забудьте о схемах из Интернета с описанием конструкции атомной бомбы.
Ну и, наконец, американские плутониевые реакторы с горизонтальными каналами работали максимум восемь-десять лет. Наши реакторы были сделаны с вертикальными каналами. Реактор АДЭ-2 Горно-химического комбината проработал 46 лет.
Война полигонов
Сегодня под сомнение ставят все, даже то, что угроза ядерного удара по СССР была более чем реальна. Подробности по советской ядерной программе можно найти на официальном сайте ЦРУ. До 1949 года у них и в мыслях не было, что СССР надо мониторить на предмет атомной бомбы. К 1949 году у США имелось порядка 250 бомб – с таким арсеналом уже можно думать об ультиматумах для СССР с последующей «демонстрацией умиротворения».
Но тут случилась неприятность: самолет-разведчик США в районе Камчатки внезапно обнаружил следы плутония «не их» изотопного состава, и Трумен в панике заявил – Советы владеют ядерным оружием! Примерно за неделю до этого, 29 августа 1949 года, на Полигоне № 2 под Семипалатинском мы действительно успешно испытали РДС-1 – плутониевую бомбу, аналог «Толстяка», упавшего на Нагасаки.
До Камчатки — несколько тысяч километров, ветер в это время года дует на материк. Каким образом там мог оказаться плутоний из Семипалатинска, знает только наша доблестная разведка, но эффект был оптимальный. ТАСС заявляет, что за ядерный взрыв Трумен принял карьерные взрывные работы, а что до атомной бомбы, то товарищ Молотов еще в 1947 году сказал, что она у нас есть. ЦРУ кладет на стол президента полностью устраивающий нас доклад – с 1947 года Советы могли произвести около 200 бомб. Доставленные на самолетах Ту-4 они нанесут США неприемлемый ущерб.
И тут началось. Американцы с 1951 года начинают интенсивную программу ядерных испытаний. Мало того, проводят около десятка войсковых учений с прорывом армейских частей через брешь, пробитую реальным ядерным взрывом. Общественное мнение Америки все более склоняется к тому, что Советы надо поставить на место, остается только найти, к чему придраться. Ответный удар советских ядерных полигонов сильно остудил этот пыл. Пентагон лишился главного условия для эскалации конфликта — «общественное мнение» осознало, что ответный удар будет неизбежным.
А в 1957 году, увидев над головой Спутник, Америка поняла, что удар этот будет не только неизбежным, но и неотвратимым.
ЦРУ дает рекомендации навязать мораторий на ядерные испытания – в 1958 году Америка завершила программу ядерных испытаний, имея в двадцать раз больше атомных бомб, чем мы. В следующие два года Америка удваивает арсенал – спросите, зачем? Наличие планов нападения на СССР ни о чем не говорит, эти планы должен иметь любой генеральный штаб даже на случай войны с инопланетянами, но вот удваивать ядерный арсенал, имея и без того подавляющее превосходство — это показатель. По количеству «готовых» боеголовок мы сравнялись с США только в 1980-м. При этом надо иметь в виду, что у Америки было и огромное количество ядерных оружейных материалов, которые при наличии соответствующих производств можно быстро превратить в бомбы, готовые к употреблению.
Перегрев от радиофобии
Главным препятствием развитию атомной генерации сегодня служит радиофобия. Мы, по большому счету, забыли, что атомная промышленность — это такая же общенародная ответственность как армия или образование, и это дело не только атомщиков.
Отрасль сегодня как никогда нуждается в поддержке общества. Но мы боимся «невидимой» радиации, хотя если хоть немного подумать, то в глаза бросаются две вещи. Первое — радиацию гораздо проще обнаружить, чем любой другой вредный фактор. Дозиметр — самый доступный прибор, который дает показания практически в режиме реального времени. А если вы озадачитесь обнаружением гораздо более вредных химических выбросов из ближайшей трубы, то это вам обойдется дороже. Второе — норматив профессиональной дозы атомщиков позволяет по совокупности работать 200 дней в году по 10 часов в день при мощности дозы 1000 мкР/час. Или они самоубийцы, или не так страшен черт как его малюют.
Главный страх, конечно, вызывает тезис о том, что если облучился, так на всю жизнь. Разумеется, это не так. Гамма-квант — это всего лишь электромагнитная волна, тот же свет, только более высокой интенсивности. Своей энергией он может сдернуть с орбиты электрон у какого-то атома. В условиях человеческого тела этот электрон тут же встанет на место — организм восстанавливается так же, как после любого другого воздействия.
Бета-излучение – это электроны, которые в кинескопе лампового телевизора никто не боялся. Альфа-излучение – это гелий, которым шарики надувают, только без электронов. Все живое на Земле настроено на компенсацию радиации. Вопрос только в интенсивности. Ровно так же, как и со звуком – звон в ушах после дискотеки у вас пройдет сразу, но если это будет ударная волна, то она может вызвать контузию (необратимые изменения) или убить. В случае с радиацией природный фон — это полная тишина, а «ударную волну» с последствиями надо искать в таких редких местах как активная зона реактора.
1000 лет тому вперед
За время существования атомная отрасль добилась очень многого. И самое главное – изменила сознание людей в лучшую сторону. Но времена меняются и меняются приоритеты. Сегодня мерилом ценности человека является его успешность и лидерские качества. Мерилом экономического здоровья – способность потреблять как можно больше. Все эти псевдоценности нивелировали гражданскую ответственность.
Взорвать мир оказалось очень просто. Один фильм, который любой провокатор, затратив минимальные усилия, может повесить на YouTube, взрывает арабский мир. От нечего делать респектабельный Лондон вдруг бросается грабить свои магазины. Германия, идя на поводу у общественности, обнуляет свою атомную программу, и некоторые наши деятели ставят это в пример: мол, цивилизованные страны отказываются от атомной энергетики. Эти цивилизованные страны, простите, мозг отключают, когда принимают подобные решения исключительно из опасений за плохой результат на следующих выборах. Энергосберегающие технологии — это здорово и необходимо. Но пока еще не существует иного способа принять, к примеру, горячий душ, кроме как нагреть воду, для чего ей необходимо передать значительные объемы тепла. Двигаясь по пути «альтернативных источников» и энергосбережения, через 50 лет главной темой для ностальгии станут воспоминания о том, как люди в начале XXI века могли каждый день мыться в проточной горячей воде. Тенденция ограничений и экономии в энергетике приведет к тому, что только «избранные» будут на глазах у подавляющего большинства потреблять эту энергию, ни в чем себе не отказывая.
Как уже происходит. Дефицит энергии – это война, и война гораздо более страшная, чем организованные боестолкновения регулярных армий.
Энергии должно быть много, энергия должна быть доступна для всех в неограниченных количествах, производство энергии не должно убивать планету. Только избыток чистой и дешевой энергии дает человеку настоящую свободу, равенство и братство. Тем более в нашей морозной стране. Из известных технологий только атомная энергетика нового поколения способна обеспечить человечество огромным количеством энергии, доступной всем и при этом не наносящей экологического ущерба планете.
Описание первого ядерного реактора
Серия объяснений
Узнайте больше о прорывах, впервые осуществленных в Чикагском университете
По
Луиза Лернер
В 1942 году Манхэттенский проект должен был создать цепную реакцию — решающий шаг к доказательству возможности создания атомной бомбы.
Ученые добились этой устойчивой ядерной реакции, первой созданной людьми, 2 декабря 19 года.42, на корте для сквоша под трибунами Stagg Field в Чикагском университете.
По прозвищу «Чикагская свая-1», первый в мире ядерный реактор положил начало атомному веку и имеет сложное наследие, в том числе рост как ядерной энергии, так и ядерного оружия.
Перейти к разделу:
- Как появился первый ядерный реактор?
- Как выглядел первый ядерный реактор?
- Как работал первый ядерный реактор?
- Что произошло в день первой цепной ядерной реакции?
- Что случилось с реактором потом?
- Как реактор привел к созданию первой атомной бомбы?
- Каково наследие первого ядерного реактора?
- Сможете ли вы посетить место первой ядерной реакции?
Как появился первый ядерный реактор?
По мере того, как физики приближались к пониманию природы атома в 1930-х годах, становилось все более очевидным, что при расщеплении атомов может высвобождаться большое количество энергии.
В 1939 году Альберт Эйнштейн и Лео Силард в соавторстве написали письмо президенту США Франклину Д. Рузвельту, в котором объясняли, что открытие может быть превращено в мощное оружие и что у нацистских ученых, вероятно, есть для этого инструменты.
Это положило начало Манхэттенскому проекту Соединенных Штатов, сверхсекретной научной миссии, целью которой было узнать, как расщепить атом и использовать его энергию. Но одним из первых пунктов в списке было выяснить, возможно ли вообще создать и контролировать цепную ядерную реакцию.
Проект решил объединить эти усилия в одном месте. Поскольку в Чикаго проживало большое количество ведущих физиков и химиков, он располагался в центре, вдали от обоих побережий, и имел пространство и жилье для проекта, штаб-квартира проекта ядерного реактора находилась в Чикагском университете и носила кодовое название «Металлургическая лаборатория».
Металлургической лабораторией руководил профессор Артур Холли Комптон, лауреат Нобелевской премии и декан факультета физических наук Калифорнийского университета в Чикаго.
Сотни людей были завербованы, чтобы «помочь военным действиям», хотя большинству из них очень мало рассказали о деталях.
После серии небольших экспериментов для проверки концепции началась работа над реактором, который фактически поддерживал бы цепную реакцию. Первоначально планировалось построить его к западу от города Чикаго, но трудности со строительством замедлили прогресс, поэтому Комптон решил, что они будут строить реактор там, где до этого момента проводились многие эксперименты — старое поле для игры в сквош под ним. заброшенные футбольные трибуны Stagg Field в Чикагском университете.
Обсуждается, знал ли президент Чикагского университета Роберт Мейнард Хатчинс о проведении эксперимента, хотя Комптон сказал, что не сказал ему об этом. Мэр Чикаго и другие выборные должностные лица не были уведомлены.
Как выглядел первый ядерный реактор?
Сам реактор, получивший прозвище «Чикагская свая-1» или сокращенно СР-1, представлял собой груду графитовых блоков высотой 20 футов, усеянную сотнями более мелких блоков урана.
Бригады
работали круглосуточно в течение двух недель, очищая графит и уран, укладывая блоки в 57 слоев в точных положениях и подгоняя отверстия под кадмиевые регулирующие стержни. Закончили вечером 1 декабря 1942 года.
Как работал первый ядерный реактор?
Ядерный реактор предназначен для расщепления атомов. Некоторые элементы, такие как уран, со временем естественным образом испускают частицы, называемые нейтронами. Принцип работы ядерного реактора заключается в размещении урана в правильных положениях, чтобы нейтроны из урана попали в 9 атомов.0061 других атомов урана и заставляют их расщепляться и выбрасывать больше нейтронов, которые расщепляют другие атомы. Вот почему это называется цепной реакцией. Но все должно быть расположено под правильным углом, чтобы реакция продолжалась.
Инженеры могут управлять реакцией, вставляя стержни из вещества, поглощающего нейтроны, что замедляет или останавливает цепную реакцию.
Что произошло в день первой цепной реакции?
2 декабря 19 г. 42 группа из 49 ученых собралась для проведения теста на критичность. По словам тех, кто там был, это был медленный и тихий процесс: Ферми приказал операторам медленно перемещать управляющие стержни, и их инструменты щелкнули, чтобы записать количество нейтронов.
В 15:53 они зафиксировали, что впервые в истории была достигнута самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция. Это заняло 28 минут.
В честь праздника пили вино Кьянти из бумажных стаканчиков, и многие из присутствующих расписывались на соломенной обертке пустой бутылки.
Что случилось с реактором потом?
После эксперимента реактор был разобран и перевезен в более удаленное место в лесном заповеднике за пределами Чикаго. После войны ученые и оборудование Металлургической лаборатории были реорганизованы и направлены на изучение мирного использования атомной энергии, став первой в стране национальной лабораторией — Аргоннской национальной лабораторией.
Как реактор привел к первой атомной бомбе?
Чтобы создать атомную бомбу, Манхэттенскому проекту сначала нужно было доказать, что цепная реакция действительно работает так, как они предполагали.
Во-вторых, им нужно было построить больше и больше реакторов, чтобы создать правильный вид плутония и урана для использования в атомных бомбах. С этой целью Манхэттенский проект демонтировал Чикагский блок-1 и быстро перешел к строительству более крупных реакторов в Хэнфорде, штат Вашингтон, и Ок-Ридже, штат Теннесси, для производства урана и плутония. Основное научное руководство переместилось в Лос-Аламос, штат Нью-Мексико, где собрали и испытали бомбы.
В конечном итоге США сбросили на Японию две атомные бомбы: Хиросиму 6 августа 1945 года и Нагасаки 9 августа. Считается, что в результате двух взрывов погибло более 200 000 человек.
Что осталось от первого ядерного реактора?
Хотя сам эксперимент был недолгим, Чикагская куча-1 имела сложные и долговременные последствия во всем мире. Ядерное оружие изменило глобальную политику и альянсы; ядерная энергия в настоящее время производит 10 процентов электроэнергии в мире; и новые области исследований были открыты, поскольку исследователи использовали радиоактивные изотопы для лечения болезней и понимания того, как работает тело.
- Ядерное оружие: В годы после Манхэттенского проекта США и Советский Союз потратили миллиарды долларов на создание тысяч ядерных бомб. На пике, в 1986 году, в шести странах мира насчитывалось около 70 000 единиц атомного оружия. Около 500 бомб были взорваны над землей для испытаний, прежде чем они были перемещены под землю в соответствии с договором 1963 года. Ядерное оружие продолжает сильно влиять на глобальную политику и альянсы; по состоянию на 2020 год в мире осталось около 13000 человек.
- Часы Судного дня и Бюллетень ученых-атомщиков: обратный отсчет часов Судного дня до полуночи как метафора того, насколько человечество близко к гибели от собственной руки.
Сегодня он вырос, чтобы включить в свои расчеты, среди прочего, изменение климата и биологические угрозы.
- Ядерная энергия: Другим непосредственным применением ядерных реакторов было производство электроэнергии. Правительство США быстро создало национальные лаборатории для разработки ядерных реакторов для получения энергии. Реактор, построенный Аргоннской национальной лабораторией, произвел первое в мире полезное количество электроэнергии из ядерной энергии 20 декабря 1951 года, зажег цепочку из четырех лампочек. Сегодня около 20% электроэнергии в США вырабатывается ядерными реакторами, а во всем мире — 10%. Хотя разработка новых ядерных реакторов в Соединенных Штатах замедлилась в конце 20-го века, ядерная энергетика в последнее время стала вызывать больший интерес как источник безуглеродной электроэнергии.
- Химия и биология: Появление ядерных реакторов помогло исследователям понять химию и биологию, создать новые виды материалов и лечить болезни человека. Реакторы могут производить радиоактивные изотопы, которые ученые использовали в качестве индикаторов для понимания метаболизма, того, как питательные вещества перемещаются в экосистемах и, среди прочего, как клетки создают ДНК. Реакторы также производят нейтроны, которые ученые могут использовать в качестве метода визуализации, чтобы видеть в мельчайших масштабах.
- Политика в области науки: Чикагская свая-1 и Манхэттенский проект ознаменовали начало кардинальных изменений в том, как ведётся наука. После войны финансирование научных исследований и разработок в США стало поступать в основном от федерального правительства через Национальный научный фонд и Министерство энергетики, а не от отдельных благотворителей. Он также заложил основу для крупных совместных проектов, таких как Большой адронный коллайдер, LIGO и НАСА, на которые сегодня приходится большая часть расходов на научные исследования.
- Медицина: Помимо открытий, касающихся фундаментальной природы биологии, исследователи сразу же увидели пользу для медицины. В начале 1950-х годов Комиссия по атомной энергии финансировала Аргоннскую онкологическую исследовательскую больницу (которая в 1973 году стала Институтом Франклина Маклина при Чикагском университете). Больница успешно стала пионером в использовании радиации для лечения рака, а позже усилия были расширены за счет включения радиологических инноваций в диагностику и лечение других заболеваний. Изотоп технеций-99 используется в миллионах процедур каждый год.
Сможете ли вы посетить место первой ядерной реакции?
Реактор был демонтирован вскоре после экспериментов Чикагской сваи-1 и перемещен к западу от города. Площадка для сквоша и старые футбольные трибуны, на которых она размещалась, были снесены несколько десятилетий назад и заменены библиотекой Джозефа Э. Регенштейна Чикагского университета и библиотекой Джо и Рики Мансуэто. (Люди иногда спрашивают, есть ли еще какой-либо риск радиоактивности, но это место было тщательно проверено, и никаких следов не осталось. )
Тем не менее, бронзовая скульптура известного художника Генри Мура под названием «Ядерная энергия» и мемориальная доска увековечивают память об этом месте и открыты для посетителей. Скульптура расположена на восточной стороне Эллис-авеню между 56-й и 57-й улицами, к югу от общежития Макса Палевского и к северу от стеклянного купола библиотеки Мансуэто.
В своем отзыве о материале, посвященном 25-летию реакции 2 декабря 19 г.67, Мур сказал, что намеревался вызвать образы человеческого черепа, грибовидных облаков и собора. «Как и все могучее, оно имеет силу добра и зла… нижняя часть [скульптуры] более архитектурна и, на мой взгляд, имеет вид собора с какой-то надеждой на человечество», он сказал. (Более подробную информацию о «Ядерной энергии» можно найти на веб-сайте Университета искусств.)
Каждый день в атомной энергетике – это День Земли | Герцог Энерджи
День Земли начался в 1970 году как обучающая программа для информирования населения о важности окружающей среды. Как и День Земли, то, что станет ядерным флотом для Duke Energy, только зарождалось. Хотя связь между Днем Земли и флотом Duke Energy в то время не была очевидна, оба они десятилетиями приносили пользу окружающей среде.
В дополнение к безуглеродным преимуществам атомной энергии, на наших объектах есть дополнительные возможности для использования на открытом воздухе, такие как природные тропы на АЭС Харрис.
Обычно в День Земли наши сотрудники принимают активное участие в общественных проектах, волонтерской и образовательной деятельности. Однако продолжающаяся пандемия COVID-19 и меры предосторожности по социальному дистанцированию помешали нормальному ходу дел. Что не изменилось, так это бизнес чистой энергетики, который работает на всех шести наших атомных площадках.
Ядерная энергия является частью других экологически чистых источников энергии — гидроэнергетики, геотермальной энергии, ветра и солнца, — которые работают вместе, чтобы уменьшить парниковые газы в нашей атмосфере и улучшить качество воздуха, которым мы дышим. Однако, по данным Управления энергетической информации, в отличие от этих источников, ядерная энергия производит больше безуглеродной электроэнергии, чем все другие источники вместе взятые.
Наши объекты являются гостеприимным домом для различных диких животных, таких как этот пеликан возле атомной станции Брансуик.
Хотя только 10 процентов электроэнергии в мире вырабатывается за счет ядерной энергии, большая часть чистой энергии в Америке производится за счет атомной генерации, что делает ее критически важной для сокращения выбросов углерода. Ни один другой источник, возобновляемый или иной, не способствует удовлетворению спроса на энергию в США без выбросов углерода (56%), как ядерная энергия. По данным Института ядерной энергии, атомный флот США экономит в нашей атмосфере почти 506 миллионов метрических тонн выбросов углекислого газа; эквивалентно удалению 110 миллионов легковых автомобилей с проезжей части.
Компания Duke Energy объявила о своей приверженности охране окружающей среды с целью сократить выбросы CO2 наполовину к 2030 году и стремиться к нулевым выбросам к 2050 году. Центральным элементом этой стратегии является продолжение эксплуатации безуглеродных источников электроэнергии, включая ядерную энергию. Первый этап — продление лицензий для всех шести ядерных площадок, где они могут продолжать экономить окружающую среду в размере 54 миллионов тонн выбросов CO2 каждый год.
Атомный флот Duke Energy гордится той ролью, которую он играет в охране окружающей среды и всех ее обитателей — будь то небо, лес или вода; от гор до побережья, от высокогорья до низменности.
Помимо существующей ядерной энергетики, Duke Energy присоединилась к консультативной группе по натриевому реактору TerraPower и GE Hitachi Nuclear Energy, который был одним из двух проектов, получивших финансирование в рамках Демонстрационной программы усовершенствованных реакторов Министерства энергетики. Это партнерство является одним из примеров новаторского духа ядерной энергетики и может стать важной частью головоломки для расширения ядерной энергетики во второй половине века и далее.