登陆注册
10729400000066

第66章 原子反应堆

美国芝加哥大学的校园里,有一座废弃不用的运动场。在运动场西看台的前面外墙上,挂着一块镂花金属匾,上面用英文写着:

“1942年12月2日,人类在此实现了第一次自持链式反应,从而开始了受控的核能释放。”

这就是原子时代的出生证明。

人类制成的第一座原子反应堆,就是在这个运动场看台下面的网球场中建造起来。

那是1942年11月,美国芝加哥大学校园里一片冷清。由于美国卷入了第二次世界大战,学生们各奔东西,校园一时失去了昔日欢乐喧闹的气氛。

细心的人们却惊异地发现,在校园体育馆的室内网球场入口处,挂着一块醒目的牌子,上面写着“冶金技术研究所”,禁止外人人内。

其实,这里来了一批举足轻重的人物,为首的是意大利物理学家恩里科·费米,他带领一批物理学家,在这里研制原子反应堆。

早在1939年1月,国际理论物理学年会上,费米得知德国的物理学家哈恩发现了铀核裂变现象。

当时,费米十分震惊,他似乎已预感到它的重大价值:铀核俘获一个中子后,会分裂成两个大致相等的部分。这样,如果铀核每次裂变放出一个以上中子,将又会引起下一次裂变。如此循环,就有可能发生链式反应。

继而,费米又计算出铀核分裂可能释放出令人难以想像的巨大能量。

接着,费米继续进行着他的实验。运用先进的回旋加速器,证实了链式反应的可能性,而且反应速度极快,前后两次反应的时间间隔仅为五十万亿分之一秒。

而对如此的成就,费米激动不已。他认为一旦能够人为地控制铀核裂变的速率,链式反应自动持续下去,它将会在极短的时间内释放出巨大能量!人类将会开辟出新的能源!

只是,促使铀核裂变要形成链式反应的关键在于中子。然而,在绝大多数情况下,中子释放速度极快,很难被铀核“俘获”。

要解决这一问题的关键,是找到一种减速剂,使中子被释放出来之后运动速度变慢,让铀核俘获,从而导致下一次裂变。

几经大量的实验和探索,费米等人终于找到了理想的减速剂——纯石墨。

实验得到了根本性的突破后,费米带领一批物理学家在芝加哥大学的网球场内,要建造世界上第一座原子反应堆。

根据设计要求,反应堆长近10米,宽9米,高6.5米,总重量1400吨,一层石墨一层铀,总共57层,其中有56吨天然金属铀和氧化铀。看上去,反应堆就像偏球形的“炉灶”。

在这个“炉灶”里,还插着一根特制的镉棒。它能吸收中子,只要调节它的深入尺寸,就可以控制裂变反应速率。

为了预防事故的发生,科学家们采取了几套预防措施,将反应堆内控制棒分3组:一组是电动的自动控制棒;另一组是用绳子拴着一个重物的紧急安全棒,当发生意外故障时,立即砍断这根绳子,使安全棒迅速掉人堆内;最后一组是一根控制棒,移动这根棒可以使链式裂变反应开始发生、加速或停止。

1942年12月2日,原子反应堆试运转,大家都在紧张地为此准备着。

费米抬起手腕看了一下表,9时45分。他大声喊道:“大家注意,现在启动反应堆。”

此时此刻,在场的所有人员的注意力都集中在“炉灶”上,等候费米的命令。

15分钟后,费米下达命令:“抽出控制棒!”

当把镉棒慢慢地向外抽出一些时,只听得计数器“咔咔咔”的声响越来越快——铀核裂变开始了!只是声音不稳。

到了下午3时20分,费米再次下命令:“再把控制棒往外抽一英尺!”

3分钟后,计数器的“咔咔”声终于变成了稳定的响声。反应堆达到临界点,人类历史上第一次核的链式反应开始自持地进行了……

它以小于0.5瓦的功率运行28分钟。

费米主持的世界上第一座核反应堆的成功运转,标志着人类进入了原子能时代。

这一反应堆,人们还叫它“芝加哥一号”反应堆。

其实,在反应堆里,铀原子受到慢中子的轰击,发生核裂变,产生大量的能量,可以用来发电,产生高温,这就是核电;当能量集中、短时间突然释放出来时,就产生大爆炸,这就是原子弹。

同类推荐
  • 海洋中无处不在的科学(认识海洋系列丛书)

    海洋中无处不在的科学(认识海洋系列丛书)

    海洋中发生的自然过程,按照内秉属性,大体上可分为物理过程、化学过程、地质过程和生物过程四类,每一类又是由许多个别过程所组成的系统。对这四类过程的研究,相应地形成了海洋科学中相对独立的四个基础分支学科:海洋物理学、海洋化学、海洋地质学和海洋生物学。
  • 走向太空

    走向太空

    人们对神秘的太空一直都很向往,尤其是青少年,更是对探索扣了解太空充满了兴趣。本书从宇宙的产生、太空世界的物质、奇特的宇宙空间和现象、人类对太空的探索之旅、未来的太空建设等方面切入,为阅读者展示了一个充满魅力的太空世界。
  • 小军迷告诉你:什么是轻武器

    小军迷告诉你:什么是轻武器

    枪,是小军迷最喜欢谈论的话题,因为在实战中,枪是不可缺少的武器之一,威力有时甚至比炮还大。和知名度很高的世界名枪零距离接触是每个小军迷的心愿,翻开《什么是轻武器》吧!撞击式燧发手枪、火帽式手枪、工艺枪、冲锋枪、突击步枪……这里是一个枪的世界,你这个小军迷所拥有的知识在这个浩瀚的枪支海洋里,知识显得是多么不足哦,请继续努力丰富自己的知识吧!
  • 交通纵横(青少年科谱知识丛书)

    交通纵横(青少年科谱知识丛书)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。为此,我们特别编辑了这套“青少年科普知识”丛书,主要精选现代前沿科技的各个项目或领域,介绍其研究过程、科学原理、发展方向和应用前景等,使青少年站在当今科技的新起点寻找未来科学技术的契入点和突破口,不断追求新兴的未来科学技术。
  • 身手不凡的机器人:无处不在的新科技

    身手不凡的机器人:无处不在的新科技

    当今世界人类社会进步与发展的动力是什么?毫无疑问,是科学技术。科学技术的成就改变了人类和当今世界的面貌,它对人类与社会发展愈趋增强的辐射与全面渗透,是人类有史以来最为辉煌的文化景观。科学技术的飞跃发展对人类思维方式、生活方式和社会进步的影响,从某种意义上来讲无疑是决定性的。从原子弹的爆炸到核能的广泛利用,从人造卫星上天到阿波罗号月球之旅,从杂交水稻到克隆绵羊,从进入千家万户的数字电视到遍布全球的互联网……这些日新月异的变化告诉我们,科学技术对社会经济的推动作用已经呈现出一种越来越强的加速作用。
热门推荐
  • 盗墓狂徒

    盗墓狂徒

    祖传的图谱之中,隐匿着一只神秘的凤凰图案。因为故友的电话,图谱的持有人无意中发现了这个惊天的秘密。在一股无形力量的牵引之下,他们来到一座春秋古墓之中却发现了自己的尸体。永存在地下的千年宫殿将揭露出一个迷一般的开始.
  • 修真时代

    修真时代

    这是一个疯狂的时代。在这里,多如牛毛的修真辅导班遍布每个城市的角落,纷纷打着保入宗门,无效退款的承诺;在这里,中州卫视的谈话类视讯《访仙》去年成功超越了盛唐一套的王牌真人秀节目《今夜谁来问道》,成为四宗之地的收视王者……而在遥远的青州境,一个炼气三层的少年发现自己用了十几年的尿壶里住着一只自称大圣的低级幽魂……
  • 沙弥尼离戒文

    沙弥尼离戒文

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 月灵

    月灵

    这个世上,什么是强者,人类存在的意义又是什么。在生与死,毁灭与生存的边缘,他们又会做出什么样的选择?
  • 凰途

    凰途

    西汶大陆,镜河国公主蔺沫媚,生得绝尘艳艳,美若天仙,她古灵精怪,喜好游历世界,见识各种各样的事物,却不料在命运之中却遇上另外一个改变她一生乃至她国家的男人。上官络云,月水国的三皇子,冷傲孤凡,英俊威武,他从来不为她人留情,一心征战沙场,为国效力。当上官络云带领兵队前去踏平镜河国时,蔺沫媚这位高高在上的公主沦落成为亡国奴、阶下囚。她本应该憎恨他,但命运抓弄,她在图谋复国之时却偏偏喜欢上这个覆灭自己国家的男人。前路漫漫,蔺沫媚来到人生的十字路口,在抉择自己幸福之时,她到底会选择自己国家,还是选择自己的爱情?
  • 剑渊

    剑渊

    一座孤岭中的玄天九重塔,一柄深渊中的漆黑墨剑。一个身怀神技的邪气少年,一段传奇的异世人生。持天为剑,踏地为渊,且看我如何凭一己之力,斩尽乱世群魔!
  • 花朝锦爱

    花朝锦爱

    姜念墨重生到了人人视为不祥的私生女身上!舅舅不疼,舅妈不爱。与其活死人一样生活在幽僻的小院,不如勇敢离开单飞自立,用一技之长养活自己,在花团锦簇里享受人生自在逍遥。至于美男英雄荣华富贵啥的,实在没有指望;不过,既然来了,她也不怕,见招拆招从容应对便是了。有完结作品《随身带着古代田庄》、《重生弃妇快跑》、《重生莲莲有鱼》,坑品保证,欢迎跳坑。
  • 一生要为孩子做的50件事

    一生要为孩子做的50件事

    亲爱的家长朋友,我们的希望都寄托在了孩子身上。我们的心血都倾注在了对孩子的教育上,我们都明白作为父母的责任。然而,你是否真正想过孩子到底需要什么?究竟怎样的教育方法才能让孩子成才?怎样才能把孩子培养成为真正对社会有用的人?也许你初为人父、初为人母,不知道怎样了解孩子的心态;也许你的孩子天资聪颖、冰雪聪明,而你却不知道怎么实施教育。那么,请你打开《一生要为孩子做的50件事》吧。它将告诉你答案!
  • 唯有安然如故

    唯有安然如故

    一个以吃好,睡好,玩好为终生理想的普通小女人嫁给了一个可以实现她这个伟大宏愿的丈夫后的婚后生活文!
  • 角力记

    角力记

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。