Pila de Chicago

El equipo de Chicago Pile; a la izquierda en la primera fila: Fermi.

Chicago Pile designa una serie de reactores experimentales . Los tres primeros de estos reactores formaban parte del Proyecto Manhattan , cuyo objetivo era construir bombas atómicas .

Pila de Chicago 1

Cuando el Chicago Pile 1 ( English pile , stack '), CP-1 corto , alcanzó la criticidad , fue el primer reactor nuclear funcional construido por el hombre . La instalación experimental fue construida por el Laboratorio Metalúrgico de la Universidad privada de Chicago . Debería confirmar la expectativa teórica de que se puede controlar una reacción en cadena de fisión autosostenida. El laboratorio metalúrgico fue creado en 1942 por Arthur Holly Compton , premio Nobel de Física en 1927. El desarrollo del reactor tenía el objetivo de producir plutonio apto para armas a partir de uranio- 238 para el proyecto Manhattan .

CP-1 fue construido bajo la dirección del físico italiano y premio Nobel de 1938, Enrico Fermi , bajo una tribuna deportiva en desuso del estadio de fútbol "Stagg Field" en el campus de la Universidad de Chicago. Las raquetas (un precursor del squash ) se habían jugado previamente en la sala debajo de las gradas . El trabajo en la instalación originalmente planeada en la pequeña ciudad de Palos Park no pudo iniciarse debido a una huelga. El núcleo del reactor constaba de una pila de bloques aproximadamente esféricos de 7,6 metros de altura de 5,4 toneladas de uranio metálico, 45 toneladas de óxido de uranio y 360 toneladas de grafito . El grafito sirvió como moderador para ralentizar los neutrones hasta el punto de desencadenar otra fisión nuclear. El uranio tenía la composición natural de isótopos . Se utilizaron láminas de cadmio , que podían colocarse en ranuras en el núcleo del reactor, para controlar la reacción . La intensidad de la reacción se pudo observar midiendo el flujo de neutrones .

El sistema contenía dispositivos rudimentarios para un apagado de emergencia . En caso de emergencia, un ayudante asignado a tal efecto habría cortado con un hacha la cuerda de sujeción de un elemento de control que colgaba sobre el pilote , que luego habría caído al reactor y lo habría dejado subcrítico . Además, por redundancia, se dispuso de un equipo de tres personas sobre la pila para inundarlo con una solución de sal de cadmio. Desde entonces, el apagado rápido de un reactor se ha denominado "scram" (del inglés a scram , "huir", "huir"); El backronym Safety Cut Rope Axe Man se transmite del propio Fermi, lo que obviamente es una broma .

La primera manifestación frente a los invitados tuvo lugar el 2 de diciembre de 1942, sin ninguna protección contra las radiaciones. El físico George Weil sacó parcialmente las barras de control del núcleo del reactor mientras Fermi monitoreaba el flujo de neutrones. La reacción nuclear comenzó a las 3:22 p.m. y terminó después de 28 minutos.

El CP-1 funcionó inicialmente a 0,5 vatios de potencia, se aumentó temporalmente a 200 vatios el 12 de diciembre, pero luego se redujo nuevamente a 0,5 vatios debido a la falta de blindaje.

Pila de Chicago 2

El Chicago Pile 1 fue desmantelado en febrero de 1943 y, complementado con placas de plomo para el blindaje contra la radiación, se reconstruyó como Chicago Pile 2 en el sitio A originalmente planeado en Palos Park . Funcionaba a una potencia de unos pocos kilovatios porque no había sistema de refrigeración.

Pila de Chicago 3

El 15 de mayo de 1944, Chicago Pile 3 (CP-3) en el Laboratorio Nacional Argonne cerca de Palos Hills , Illinois, EE. UU., Se volvió crítico, convirtiéndolo en el primer reactor de agua pesada en funcionamiento del mundo . Inicialmente operó con 300 kW. Después de que en enero de 1950 se sospechara que se habían levantado daños como consecuencia de la corrosión de la carcasa de aluminio del reactor, tuvo que ser reconstruido y luego CP-3 'continuó operando desde mayo de 1950 hasta el año 1954a. Ambas versiones del reactor se utilizaron para diversos fines de investigación.

El comienzo de la guerra sólo la Compañía Hidroeléctrica de Noruega (produjo Norsk Hydro ) en un fertilizante -Trabaja con agua pesada como subproducto .

Los desechos radiactivos del desmantelamiento de los Pilotes 1 a 3 fueron enterrados en el Sitio de Eliminación del Sitio A / Parcela M (Bosque de la Puerta Roja).

Pila de Chicago 5

Chicago Pile 5 se operó desde 1954 hasta 1979 . El reactor de agua pesada produjo principalmente neutrones para la investigación con uranio enriquecido (en K-25 ) . El reactor fue desmantelado de 1991 a 2000. El edificio todavía estaba en pie en 2009.

diverso

El sitio del antiguo reactor CP-1 ha tenido el estatus de Monumento Histórico Nacional desde el 18 de febrero de 1965 y también es un lugar emblemático de Chicago. La Biblioteca Regenstein, que se inauguró en 1970, se encuentra allí hoy . Una escultura de 4,3 m de altura de Energía nuclear de Henry Moore ha sido un recordatorio de la instalación de prueba desde 1967. Los bloques de grafito del CP-1 son (mitmach) Museo de Ciencias Naturales e Industria y el Museo de Ciencias Bradbury en Los Alamos ( emitido por Nuevo México ).

Planta de energía nuclear

El objetivo de los Chicago Piles no era generar electricidad, sino producir Plutionium-239 apto para armas.

El primer reactor nuclear en generar electricidad, por otro lado, no se construyó en la Unión Soviética hasta más de una década después: la primera central nuclear del mundo en Obninsk, en la URSS, entregó una producción neta de 5 MW en 1954.

  • Uno de los 29 intentos por lotes

  • Dibujo del reactor

  • CP-1 en construcción: cuarta capa

  • CP-1 en construcción: séptima capa

  • CP-1 en construcción: décimo turno

  • Piedra conmemorativa junto al material enterrado de los reactores 1 a 3

  • Edificio del antiguo Chicago Pile 5 en diciembre de 2009

enlaces web

Commons : Chicago Pile 1  - colección de imágenes, videos y archivos de audio

Notas al pie

  1. ↑ En general se puede ver: Fila de atrás de izquierda a derecha: Norman Hilberry, Samuel Allison, Thomas Brill, Robert Nobles, Warren Nyer, Marvin Wilkening. Fila central de izquierda a derecha: Harold Agnew , William Sturm, Harold Lichtenberger , Leona Woods , Leó Szilárd con un abrigo ligero. Primera fila de izquierda a derecha: Enrico Fermi, Walter Zinn , Albert Wattenberg , Herbert L. Anderson . La grabación se realizó el 2 de diciembre de 1946 en Chicago, en el cuarto aniversario de su éxito. Sin embargo, también participaron otros científicos, como Eugene Wigner , Robert F. Christy , Arthur Compton , Samuel K. Allison , Louis Slotin con un abrigo brillante, Laboratorio Nacional Argonne, The Chicago Pile 1 Pioneers
  2. ↑ Edwin Blackburn: "¡Lárgate!" El veterano de Reactor recuerda el relato del nacimiento de una palabra clave en la lengua vernácula nuclear. Oak_Ridge_National_Laboratory , septiembre de 2000, consultado el 21 de junio de 2016 . Etimología de SCRAM
  3. ^ Historia del distrito de Manhattan, Libro IV - Proyecto Pile X-10, Volumen 2 - Investigación, Parte 1 - Laboratorio metalúrgico, Washington DC 1947, página 3.9, pdf
  4. ^ Historia del distrito de Manhattan, Libro IV - Proyecto de pila X-10, Volumen 2 - Investigación, Parte 1 - Laboratorio metalúrgico, Washington DC 1947, p. 3.13
  5. ^ Historia del distrito de Manhattan, Libro IV - Proyecto Pile X-10, Volumen 2 - Investigación, Parte 1 - Laboratorio metalúrgico, Washington DC 1947, p. 3.14
  6. ↑ Wiese, EC: Proyecto de demostración a gran escala en el reactor CP-5 del Laboratorio Nacional Argonne .
  7. ^ Listado de monumentos históricos nacionales por estado: Illinois. National Park Service , consultado el 22 de julio de 2019.