登陆注册
3247200000008

第8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
  • 技术信息篇(农民十万个怎么做)

    技术信息篇(农民十万个怎么做)

    本书立足于最大限度满足农民朋友对提升科学文化素质和生产经营能力的现实需求,内容涵盖三个方面:一是如何运用种植、养殖等方面的农业科技知识;二是如何选择和利用各类教育培训渠道、形式等;三是如何获得和利用农业信息,做出正确决策, 降低农业经营成本与风险,提升农民对市场的应对能力。
  • 化学常识速读(速读直通车)

    化学常识速读(速读直通车)

    本书基于向青少年们介绍化学常识的基础,将古往今来无数中外化学家的化学科学研究和实践的成就汇集在一起。并且分别介绍了许多科学家的优秀品质和他们对事业实事求是的科学态度、严谨的学风。同时,还介绍了化学在生活中的实际运用,体现出化学对工农业生产、国防和科学技术现代化以及人们的衣、食、住、行的重要意义。
  • 聆听自然的歌唱(我的动物朋友)

    聆听自然的歌唱(我的动物朋友)

    本书阐述了动植物在环保中的作用,环境污染会给人类生活带来的危害等内容健康、积极向上的科普知识。正是伴随人类对环境问题认识水平的不断提高,环境保护事业才得以不断深入和发展。相信这本书的出版将对增进公众环境科学知识,提高全民环境意识起到积极的促进作用。
  • 战车王国

    战车王国

    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,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。科学教育,是提高青少年素质的重要因素,是现代教育的核心,这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能,更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。科学教育,让广大青少年树立这样一个牢固的信念:科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象,研究和掌握新规律,它是创造性的,它又是在不懈地追求真理,需要我们不断地努力奋斗。
  • 海洋馆漫游:海洋知识浏览

    海洋馆漫游:海洋知识浏览

    海洋是一个富饶而未充分开发的自然资源宝库。海洋自然资源包括海域(海洋空间)资源、海洋生物资源、海洋能源、海洋矿产资源、海洋旅游资源、海水资源等。这一切都等待着我们去发现、去开采。青少年认真学习海洋知识,不仅能为未来开发海洋及早储备知识,还能海洋研究事业做出应有的贡献。
热门推荐
  • 位面破坏神

    位面破坏神

    武侠、动漫、仙侠,历经各个位面。以破界珠为本,以大执念为宗,破碎万界,随心所欲。
  • 尸心不改

    尸心不改

    控尸门的欢乐二缺弟子江篱炼了一具美得人神共愤引得天雷阵阵的男尸,以为好日子开始了,结果没想到门派惨遭灭门。--情节虚构,请勿模仿
  • 魔王在路上

    魔王在路上

    女魔法师卡瑟琳意外进入地下世界的封印之地,与封印万年的地狱魔王的灵魂相融合。为逃脱魔王宿敌恶魔大领主的追杀,女法师迷失在神秘的地下世界。自此,新生的女魔王踏上了寻找归路的旅途。异世大陆,奇幻探险,女法师卡瑟琳的魔王之路。新书《末世之虚拟主宰》已经发布,科幻题材,欢迎大家继续支持!
  • 明治天皇:孝明帝驾崩卷(下册)

    明治天皇:孝明帝驾崩卷(下册)

    《明治天皇》再现了日本从幕末走向明治维新的历史变革,以优美的文笔,宏大的场景,详细描绘了日本近代决定国运的倒幕运动的整个过程。本书塑造了一个个鲜活的日本近代史人物形象,以及他们的坚定信念,对“安政大狱”、“樱田门之变”等重大历史事件的描述详实生动,是一部了解近代日本不可多得的佳作。
  • 霸气夫人:赖上冰山宫主

    霸气夫人:赖上冰山宫主

    晕,这样也能赶上穿越潮流,不过还算老天待她不薄,让她一穿过来,就遇到帅哥,而且还是个大名鼎鼎的冰冥宫宫主,好吧,她命好,她认了,从此,开始了她在古代惊心动魄的生活……
  • 我们三个都是穿越来的

    我们三个都是穿越来的

    我是因为看了很多的穿越小说,也很想穿越。谁想我想想就能穿越,穿越就穿越吧,居然穿成怀孕九月的待产产妇,开玩笑嘛!人家在二十一世纪还是黄花一枚呢。这也可以接受,可是明明是丞相之女,堂堂四皇子的正牌王妃怎么会居住在这么一个几十平米得破落小院子里,她怎么混的,亏她还一身绝世武功,再是医毒双绝。哎。没关系,既然让我继承了这么多优越条件,一个王爷算得了什么?生下一对龙凤胎,居然都是穿过来的,神啊,你对我太好了吧?且看我们母子三人在古代风生水起笑料百出的古代生活吧。片段一在我走出大门时,突然转身对着轩辕心安说道:“王爷,若是哪天不幸你爱上了我,我定会让你生不如死的。”然后魅惑地一笑,潇洒地走了出去。片段二当我对着铜镜里的美人自恋地哼出不着调地歌时。“别哼了,难听死了。”一个清脆的声音响起。~~~接着一声尖叫紧跟着另一声尖叫。我用上轻功躲进了被子里.~~~"我和你一样是二十一世纪来的。”“你好,娘亲,哥哥,以后要多多指教。”来自两个婴儿的嘴里,我摸摸额头,没高烧啊。片段三“小鱼儿,我可是你孩子的爹,况且我没有写休书,你还是我的王妃。我会对你好的。”安王爷霸道地说道。“你们认识他吗?他说是你们的爹?”我问着脚边的两个孩子。“不认识,”女孩说道。“我们的爹不是埋在土里了吗?怎么他一点也不脏?”男孩问道。那个男人满头黑线。“对不起,我们不认识你。”说完拉着孩子转身就走。片段四“爹爹,这是我娘,你看漂亮吧?”南宫心乐拉着一个白衣帅哥进来问道。我无语中。“爹爹,你看我娘亲厉害吧?“南宫心馨拉着另外一个妖精似地男人走了进来。我想晕。“这才是我们的爹。”“才不是呢,这个才是”两人开始吵起来了。“我才是你们的爹。”安王爷气急地吼道。“滚一边去。”两个小孩同时说道。屋里顿时混乱之中。转头,回屋睡觉去了。推荐完结文《别哭黛玉》完结文《穿越之无泪潇湘》新文,《极品花痴》
  • 东宫有本难念的经

    东宫有本难念的经

    宝庆十九年春,大佑国皇太子大婚,大将军之女入主东宫。一个不是淑女的将门千金遭遇一个不是文韬武略的中庸太子,到底是佳偶天成,还是冤家路窄?成婚一年不足,太子忽然休妻。迷影重重,生死茫茫,这样一来,还是不是大团圆结局?
  • 爱在恨的边缘:放逐

    爱在恨的边缘:放逐

    “喝酒不要超过六分醉,吃饭不要超过七分饱,爱一个人不要超过八分!”……对他,她心甘情愿的付出了十二分的爱。她是众人捧在手心里呵护的公主,可她的城堡里始终只有他一个。一个宠溺的捏着她鼻子,叫她‘菜菜’的人。他是她一直以来的梦想,认为他始终都是要做她丈夫的人。执拗的认为,用力的去爱,努力的追逐……最后才发现,自始至终她都是一道不合他胃口的菜。
  • 钢琴入门100问

    钢琴入门100问

    这是一套提高青少年音乐素质的指导性丛书,全套书目前推出五个音乐类专业方向,全套体例以100个一问一答的形式深入浅出地讲解音乐专业知识,语言风格口语化,时尚化。本册为演艺技巧方向。
  • 佳玉

    佳玉

    佳玉挎着背篼去锅炉房。路面被冬霜打得又硬又滑。佳玉走出紧靠农田的那排平房,上一段长长的黄土斜坡,再从子弟校旁边的天桥上穿过,矿区昏黄的灯光就迎照着她矮胖的身影。雾很浓,悬浮的冰粒子扑打着她的脸,她感觉脸上东一块西一块被饥饿的冰屑咬烂了。