Nükleer enerji. 1942 sonbaharında gittiler. Goodyear Amerikan şirketinin birkaç on yıl önce üretmeye başladığı ve hava gemileri için de kullanılanlar gibi bir tür sıcak hava balonu isteyen müşteriler. Her halükarda küresel veya yuvarlak olmasını değil, kübik olmasını istediler.
Görünüşe göre Goodyear teknisyenleri oldukça şaşkına dönmüş. Muhtemelen "Bir küp balon nasıl uçar?" diye merak ettiler, belki de alıcıları fikirlerini değiştirmeye ikna etmeye çalışıyorlardı. Aslında, bu müşteriler uçuşu umursamıyorlardı. Aslında, Chicago Üniversitesi'nden geldiler ve Enrico Fermi liderliğindeki ilk zincirleme nükleer fisyon reaksiyonunun geliştirilmesi için yönetilen çok gizli proje üzerinde çalıştılar. Chicago Yığını-1.
Uçmak istemediler...
Bu nedenle, satın alınma nedenleri hakkında çok fazla ayrıntı verememeleri, yalnızca asla göklerde uçmak zorunda kalmayacakları değil, aynı zamanda bir kasa görevi görecek bir yer altı boşluğunda kalacakları da anlaşılabilir. yığını oluşturan yaklaşık 45.000 grafit blok ve uranyum oksit ile metalik uranyum arasındaki 50 tonu içerir.
Tam 80 yıl önce faaliyete geçen pil. 15 Aralık 25 günü saat 2:1942'te İtalya'da Amerikan futbolu stadyumunun tribünlerinin altında bulunan bir laboratuvarda 23:25veya Stagg Alanı Chicago Üniversitesi'nden - o zamanlar kullanılmayan - dünya, enerjide ustalaşmayı öğreniyordu. Nükleer fizyon İtalyan fizikçinin temel katkısı sayesinde. Üç yıldan az bir süre sonra, enerjinin trajik bir şekilde Hiroşima ve Nagazaki'nin atom bombalarında kullanılacağını ve savaştan sonra, bugün dünya elektriğinin yaklaşık %10'unu üreten fisyon reaktörlerinde barışçıl amaçlarla.
Enrico Fermi ve Amerika fikri
İlk bakışta, Enrico Fermi'nin Amerika Birleşik Devletleri'ne yalnızca finansman sorunu üniversitelere ve araştırma enstitülerine verilir. XNUMX. yüzyılın şafağında kesinlikle bilim dünyası çalkalanıyordu. Konsolide, ilk yirmi yılda, denilen şey eski Kuantum Teorisi, 1920'lerin ikinci yarısından itibaren kuantum mekaniği kavramları şekillenmeye başladı.Birbiri ardına bilimsel keşifler ve insan zihninin sonsuz küçüğün acımasız araştırmasına yansıtılması.
Enrico Fermi tarafından yönetilen ve Segrè, Amaldi, Pontecorvo, Majorana, Rasetti, D'Agostino gibi işbirlikçilerle birlikte Roma'nın kalbindeki Via Panisperna'daki enstitü, en yüksek araştırma seviyesinde rekabet etmeye devam etmek için çok pahalı ekipmanlara ihtiyaç duyuyordu.. Elementlerin radyoaktivitesini, çekirdekleri nötronlarla bombardıman etmenin doğru sezgisiyle araştırmak, onları yeterli enerji ve yüksek yoğunlukta ışınlarda üretebilen bir parçacık hızlandırıcıya ihtiyaç duyuyordu.
Her şey yapay radyoaktivite ile başladı
2 Aralık sonucuna götüren bilimsel süreç, yaklaşık on beş yıl önce, 1926'da, Fermi'nin Roma Üniversitesi tarafından ilk İtalyan teorik fizik kürsüsüne çağrılmasıyla başladı. Orada Fermi, Via Panisperna erkek çocuk grubunu doğurdu ve birçok Avrupalı fizikçinin çalışmaları sayesinde orada ortaya çıkan nükleer fizik araştırmalarını yönetti. Irène Curie ve Fréderéric Joliot tarafından yapay radyoaktivitenin keşfinden ilham alan Fermi, 1930'ların ortalarında kendisine 1938'de Nobel Fizik Ödülü'nü kazandıran bir dizi yenilikçi deney gerçekleştirdi. 80 yıl önce Chicago'da olanlarda.
Tarihi bağlam
Devlet tarafından Enstitüye sağlanan önemli fonlara rağmen, bunlar Via Panisperna'dan gelen çocukların hedefleriyle uyumlu parçacık hızlandırıcıları elde etmelerine izin vermedi.. Devlet aslında. Çünkü 30'ların İtalyan sosyopolitik ayak izini ihmal etmek çok ciddi bir mantık hatası olur. Önceki on yılda, Birinci Dünya Savaşı'nın harap ettiği bir İtalya'da Benito Mussolini önderliğindeki gerici hareket tarafından tamamlanan radikal kopuş.
Nasyonal Faşist Parti'nin tartışmasız hakimiyeti ve 1933'te öfkeli bir Almanya'da iktidarı ele geçirdiğinde Adolf Hitler'in Nasyonal Sosyalist Alman İşçi Partisi ile ideolojik yakınlığı. Diplomatik görüşme umutları, çatışmalar ve geleceğe dair iyi gizlenmemiş laik sürtüşmelerin erozyonu altında anlaşılır bir şekilde çöktü. yeni diktatörlerin projeleri. Bu, bilimin çölde bir katedral gibi durduğu yerleşik Avrupa ortamıdır. Enrico Fermi'ye göre bardağı taşıran son damla, 1938'de Yahudi karısı Laura Capon'u doğrudan etkilenenler arasında gören ırk yasalarının ilan edilmesiydi..
Noel Arifesi, seyahat etmek için önemli bir gün
Noel arifesinde, Fermi ve ailesi, faşizmin ırksal yasaları tarafından İtalya'yı terk etmek zorunda kalan, Amerika Birleşik Devletleri'ne giden Frankonya gemisine bindiler. Bu arada, II. Dünya Savaşı'nın çalkantılı sularında birkaç kez yelken açmış bir gemi: Manhattan Projesi'nin kahramanlarından biri olacak fizikçiyi Amerika Birleşik Devletleri'ne getirmek, İngiliz birliklerini çeşitli savaş cephelerine nakletmek ve 1945'te Yalta görüşmeleri sırasında Churchill ve İngiliz delegasyonunu ağırlamak. Ve her zaman Noel döneminde, Yahudi olduğu için Almanya'dan İsveç'e kaçmak zorunda kalan parlak Avusturyalı fizikçi Lise Meitner.
Enrico Fermi, Laura ve Niels Bohr, 2 Ocak 1939'da New York'a ayak bastı. Böylece, Fermi'nin nükleer araştırma ekibinin bir parçası olarak çalışacağı Columbia Üniversitesi ile işbirliği başladı. Arkasında Alman O. Hahn ve F. Strassmann'ın ağır elementlerin bölünebilir ve/veya bölünebilir doğası üzerine keşfi, Fermi, uranyumun farklı izotoplarının fisyon reaksiyonlarında nötron ekonomisi çalışmasına tam anlamıyla başladı.
atomik yığın
Fermi, L.Szilard'ın 1933'te bir dizi nükleer zincirleme reaksiyona sahip olma olasılığı hakkında ortaya attığı hipotezi doğruladı. İzotop U'nun bölünmesi 235 2,8 k eV ile 10 MeV arasında enerjiye sahip ortalama 10 hızlı nötron üretir. Moderatör çekirdeklerle çarpışmalarda ısı yayılımı yoluyla uygun şekilde termalleştirilmiş (yavaşlatılmış), diğer U çekirdeklerinin parçalanmasına neden olma şansını artırır 235. Gelecekteki bir makale için nükleer fisyon reaksiyonlarının dinamiklerini incelemeyi erteleyerek, burada araştırmacıların bu tür kendi kendine devam eden reaksiyon zincirlerini barındıracak bir pil inşa etme olasılığına sahip olduklarını belirtmek yeterli olacaktır.
Bilinen bir kimyasal yanma tepkimesine kıyasla yaklaşık 10 milyon kat daha büyük bir enerji açığa çıkaran ve askeri potansiyeli hem Amerika Birleşik Devletleri'nde hem de Nazi Almanya'sında hemen hissedilen bir nükleer tepkime. Fermi'nin sezgileri sayesinde, Amerikan programı çok daha hızlı ilerledi ve temel bir aşama tam olarak atom pilinin geliştirilmesiydi.
Aslında, bir r gerçekleşirnükleer fisyon zincir reaksiyonu. Uranyum çekirdeğinin bölünmesi, onunla bir nötronun çarpışmasıyla tetiklenir. Uranyumun bozunması ortalama olarak iki ile üç arasında olmak üzere daha hafif çekirdekler ve daha fazla nötron üretir. Sınırlı bir alanda yeterli miktarda uranyum konsantre edildiğinde, ortalama olarak her fisyon reaksiyonu için üretilen nötronlardan en az birinin başka bir parçalanmaya neden olduğu kritik koşullara ulaşılabilir. Kritiklik düzeyine bağlı olarak süreç, sivil reaktörlerde olduğu gibi kendi kendini idame ettirebilir ve kontrollü bir şekilde enerji üretebilir veya nükleer cihazlarda olduğu gibi katlanarak büyüyebilir ve aniden muazzam bir güç açığa çıkarabilir.
Chicago-Yığın 1, Nükleer Güç
Yığın, 5,6 ton uranyum metali ve 36 ton uranyum oksit topaklarından oluşuyordu. Bunlar, ılımlı ve yapısal işlevlere sahip 350 ton grafit bloklarla değiştirildi. Reaksiyonu kontrol etmenin ve kendi kendini idame ettiren reaksiyonun başladığını gösteren kritik bir tutum elde etmenin tek yolu, yığındaki kontrol çubuklarının hareketini ayarlamaktır.
Yığın 2 Aralık 1942'de faaliyete geçer. Öğleden sonra erken saatlerde kritik bir ayara ulaşır ve birkaç dakika sonra tüm kontrol çubuklarını yeniden yerleştirerek kapanır.. Dünya Savaşı'nın hüzünlü yıllarının o soğuk gününde, İtalyan gezgin yeni dünyaya ulaştı. ancak Amerikan nükleer bilimsel araştırmasının üst derisinin altında Manhattan Projesi gizleniyordu.. Böylece, elektrik üretimi için nükleer enerjinin etik kullanımına paralel olarak, askeri nükleer savaş başlıklarında plütonyumun hareketsizleştirilmesine tanık oluyoruz. İkisi, Küçük çoçuk y Şişman adam, önce Hiroşima'yı sonra Nagazaki'yi yerle bir ettiler.
Kısa bir süre sonra bir trajediye dönüştüğü keşfin sevinci
15 Aralık saat 25:2'te Chicago Pile-1 tamamen kontrollü bir şekilde kritikliğe ulaştı ve sürecin uygulanabilirliğini gösterdi. Orada bulunan fizikçilerden biri olan Eugene Wigner, olayı kutlamak ve Fermi'nin İtalyan kökenini onurlandırmak için bir şişe Chianti'nin mantarını açtı. Orada bulunan kırk dokuz bilim adamı, şişenin hala Chicago Üniversitesi'nde saklanan saman ambalajını imzaladı. Ancak - projeye katılan bir fizikçi ve ardından yirmi üç yaşında bir öğrenci olan Leona Woods'un hatırladığı gibi - bu sessiz bir kadeh kaldırmaydı, çünkü, daha sonra Wigner'ın kendisinin de açıklayacağı gibi, "Bir devi serbest bırakmak üzere olduğumuzu biliyorduk.«. Birkaç yıldan biraz fazla bir süre içinde İkinci Dünya Savaşı'nı Hiroşima ve Nagazaki'nin yok edilmesi gibi trajik bir maliyetle sona erdirebilecek bir dev.
Suç bilimde değil, insanda
2 Aralık 1942, dolayısıyla anlam dolu bir yıldönümü: çağdaş tarih üzerinde muazzam bir etkisi olan büyük bir bilimsel deney. Tarih "eğer" ile yazılamaz, ancak ABD Chicago'daki yığını inşa etmemiş olsaydı, bir noktada Nazi Almanyası dünya için kolayca hayal edilebilecek sonuçlarla başarılı olabilirdi.
Maddenin en mahrem sırlarını ortaya çıkarmak, insan aklının ve kahramanın en büyük başarılarından biri olmuştur. Görelilik ve kuantum mekaniğiXNUMX. yüzyılda fiziğin dünya anlayışımızda meydana getirdiği muazzam devrimin. Bugün nükleer fizik sayesinde hastalıklar tedavi ediliyor, insan vücudu keşfediliyor ve sera gazı salmadan sivil reaktörlerde fizyonla elektrik üretiliyor. Bu, insanlığın refahına muazzam katkılar yapmış ve yapmaya devam edecek olan ve çoğu zaman bir barış aracı olan bilimle ilgili değil, daha çok sonuçlarının kullanılması ve sorumluluk ve muhakeme duygusu ile ilgilidir. insanlık asla başarısız olmamalı.