|
13. ábra
|
|
Chicagóban Enrico Fermi vezetésével összeállt egy csapat, amelynek tagja volt Szilárd Leó és Wigner Jenő is. 1942. december 2-án a láncreakció önfenntartóvá vált, így Chicagóban beindult a világ első nukleáris reaktora, amely a CP1 (Chicago Pile 1) nevet viselte - innen ered a korabeli "atommáglya" kifejezés. A reaktorban Wigner Jenő tanácsára grafit moderátort használtak. Feltétlenül említést érdemel még, hogy a háború után Fermi és Szilárd Leó szabadalmat kapott az atomreaktorra.
Az első siker után az erőfeszítések az atombomba előállítására összpontosultak, ami alapvetően másfajta feladat, mint egy atomreaktor létrehozása. A bombánál a cél a neutron-sokszorozási tényező minél magasabb értéken való tartása, hogy a láncreakció lefutása igen gyors legyen. Ehhez lényegében a másodlagos neutronokra van szükség, a "késő neutronoknak" ebben nem jut szerep.
Fontos még a hasadóanyag mennyisége és geometriai formája. Ha az anyag mennyisége kicsi, a keletkezett neutronok nagy része elveszik, és nem indul be a láncreakció. Azt a legkisebb anyagmennyiséget, amelynél már megvalósul a láncreakció, kritikus tömegnek nevezik, aminek a kiszámítása nem triviális feladat. Mivel az uránium 238-as izotópja nem hasad, csak az igen ritka 235-ös izotóp, óriási erőfeszítéseket kellett tenni ennek az izotópnak a szeparálására. A Tennessee állambeli Oak Ridge-ben felállított létesítményben - a későbbi Oak Ridge Nemzeti Laboratóriumban - csak erre a feladatra koncentráltak. Időközben megindult egy nagyteljesítményű grafit moderátoros és vízhűtésű reaktor tervezése is.
|
14. ábra
|
|
Ezt a reaktort a Washington állambeli Hanfordban építették meg, a kivitelező a Dupont cég volt. A folyamatot Wigner Jenő felügyelte, akinek vegyészmérnöki képzettsége sok gondtól kímélte meg a kivitelezőket. Ebben a reaktorban plutóniumot állítottak elő, amelynek még az uránium-235-nél is nagyobb a hasadási hatáskeresztmetszete. Ez a 250 megawattos reaktor tette lehetővé, hogy létrejöjjön a második amerikai atombomba is. Bár az atombomba elkészítése az elvek egyszerűsége ellenére sem triviális feladat, a szabályozható kritikus rendszerek tervezése sokkal komolyabb fizikai és műszaki problémákat vet fel.
A háború után megalakult Oak Ridge Nemzeti Laboratórium igazgatója Wigner Jenő lett, míg a Chicago közelében létesített Argonne Nemzeti Laboratórium igazgatójává azt a Walter Henry Zinn fizikust nevezték ki, aki Szilárd Leó munkatársaként dolgozott az első reaktoron.
|
