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芝加哥1号堆(英語:Chicago Pile-1)是人類歷史上第一個核子反應爐,由恩里科·費米利奥·西拉德等人在美国芝加哥大學建立,于1942年12月2日产生可控的裂变链式反应,最初輸出功率為0.5瓦特,人类从此进入原子能时代。[1][2]

芝加哥1号堆 (CP-1)
Stagg Field reactor.jpg
反应堆原理 实验用反应堆 (铀/石墨)
设计制造方 美国芝加哥冶金实验室
运行方 1942年至1943年
目前状态 退役
反应堆堆芯
核燃料 (可裂变物质) 天然铀
燃料形态 固体 (芯块)
中子温度 信息缺失
控制方式 控制棒
中子慢化剂 核应用级石墨 (方块)
冷却剂
反应堆用途
主要用途 实验

芝加哥1号堆是美国曼哈顿计划的一部分,其成功运转为1945年7月16日美国的第一颗原子弹成功爆炸奠基。[3]

历史背景编辑

第二次世界大战期間,芝加哥1号堆的研究项目属于美國曼哈頓計畫的一部分,由阿瑟·康普顿所领导的芝加哥大学冶金实验室负责,恩里科·費米为项目的实际领导。反应堆的具体位置位于芝加哥大学体育场Stagg Field下方。

1942年12月2日,芝加哥1号堆内部成功产生可控的核裂变链式反应、开启了人类的原子能时代。恩里科·費米阿瑟·康普顿利奥·西拉德尤金·维格纳等等共49位科学家在现场见证了这一时刻。芝加哥1号堆的成功运转为1945年7月16日美国第一颗原子弹的成功爆炸奠基。 [4][5]

技术参数编辑

 
芝加哥1号堆研究组(1946年四周年纪念)

芝加哥1号堆最初的输出功率为0.5瓦特,它由4万多个石墨块包围着1万9千片铀核燃料构成。[4]费米将芝加哥1号堆的设备描述为“粗制的一堆黑色砖块和木料(a crude pile of black bricks and wooden timbers)”。它是由大量石墨和铀、镉、铟和银的“控制棒”,并且不像大多数随后的核反应堆,它没有辐射屏蔽或冷却系统。

芝加哥1号堆于1943年停止运行,并被拆卸运输到芝加哥红门森林(Red Gate Woods),在那里被重新组装并安装了防辐射系统,成为了芝加哥2号堆(Chicago Pile-2, CP-2),而芝加哥2号堆所在的位置就是后来著名的美国第一个国家实验室阿贡国家实验室所在地。[5]

后世纪念编辑

1967年,英国著名雕塑家亨利·摩尔设计制作的芝加哥一号堆纪念碑“核能(Nuclear Energy)”在芝加哥大学校园内建成,这个地点现在是一个美国国家历史名胜和芝加哥地标。[6]

參考资料编辑

  1. ^ Chicago Pile 1, Argonne National Laboratory
  2. ^ Atoms Forge a Scientific Revolution, Argonne National Laboratory
  3. ^ Chicago Pile-1. Atomic Heritage Foundation. [2019-08-24] (英语). 
  4. ^ 4.0 4.1 AvenueChicago, The University of ChicagoEdward H. Levi Hall5801 South Ellis. How the first chain reaction changed science. The University of Chicago. [2019-08-24] (英语). 
  5. ^ 5.0 5.1 The Chicago Pile 1 Pioneers - Reactors designed/built by Argonne National Laboratory. www.ne.anl.gov. [2019-08-24]. 
  6. ^ Nuclear Energy | UChicago Arts | The University of Chicago. arts.uchicago.edu. [2019-08-23].