Yadro reaktorining ixtirosi 20-asrning hal qiluvchi daqiqalaridan biri edi. Atom asrining boshlanishi birinchi yadro qurolining portlashi bilan boshlangan bo'lishi mumkin, ammo o'sha lahzaning urug'lari va undan keyingi ulkan ijtimoiy-siyosiy o'zgarishlar yillar avval Enriko Fermi kabi olimlar tomonidan tikilgan.

Haqiqatan ham, o'sha paytda Amerikada Manxetten loyihasida asosiy shaxs sifatida ishlagan italiyalik fizik Fermi 1942 yilda Chikago universitetidagi qovoq maydonida birinchi texnogen yadro zanjiri reaktsiyasini yaratib, o'zining muhim yutug'ini amalga oshirdi. Fermi reaktori Manxetten loyihasining rivojlanishiga imkon bergan muhim sinov bo'lib, uch yil o'tib Trinity sinoviga (Nyu-Meksikoda yadroviy qurolning birinchi portlashi) va, albatta, dunyoni tugatgan Xirosima va Nagasaki portlashlariga olib keldi. Ikkinchi urush.

Yosh vunderkind

1901 yilda Rimda tug'ilgan Enriko Fermining fizika va matematikaga qiziqishi o'smirlik chog'laridayoq 900 betlik eski matematik kitobni topgach uyg'ongan edi. klassik mexanika, astronomiya, optika va akustika 1840 yilda nashr etilganda tushunilgan. Bu o'sib borayotgan hayratni otasining do'sti Adolfo Amidei payqadi.yosh bolaning yorqinligini tan olish uchun ilm-fan haqida etarli. Amidei Fermini "hech bo'lmaganda geometriya bo'yicha vunderkind" deb ta'riflagan va Fermi aql-zakovatini rivojlantirishni o'z zimmasiga olgan, unga murabbiylik va ko'plab kitoblarni taklif qilgan.

1917 yilda yosh Enriko Fermi

Image Credit: G. Cerri, jamoat mulki, Wikimedia Commons orqali

Amideyning kutganlari tezda amalga oshdi. Fermi 1918 yil iyul oyida o'rta maktabni tugatib, uchinchi kursni butunlay o'tkazib yubordi va Pizadagi Scuola Normale Superiore stipendiyasini qo'lga kiritdi. 20 yoshida g'ayrioddiy yoshligida o'zining laureatini (doktorlik darajasini) qo'lga kiritgan Fermi ajoyib akademik karerasini boshladi. 1926 yilda u Paulining istisno qilish printsipiga bo'ysunadigan zarralarni boshqaradigan statistik qonunlarni (hozirgi kunda "Fermi statistikasi" deb ataladi) kashf etdi (hozirgi Fermionlar deb nomlanadi). Bir yil o'tgach, u Rim universitetining nazariy fizika professori etib saylandi.

Rimdagi faoliyatining oxiriga kelib, uning atom yadrosini chuqur o'rganishi bir qator muhim yutuqlarga erishdi. uning 1934 yilda neytronlarni (ikki yil oldin Jeyms Chadvik tomonidan kashf etilgan) atomlarni bo'lish uchun ishlatish mumkinligi haqidagi taklifi. 1938 yilda hali 37 yoshda bo'lgan Fermi "neytron nurlanishi natijasida hosil bo'lgan yangi radioaktiv elementlarning mavjudligini ko'rsatganligi va shu bilan bog'liq kashfiyoti uchun" fizika bo'yicha Nobel mukofotiga sazovor bo'ldi.sekin neytronlar natijasida yuzaga kelgan yadroviy reaksiyalar”.

Fashistik Italiyadan qochish

Nobel mukofotini olish har bir inson hayotida juda muhim lahzadir, lekin bu Enriko hikoyasida qo'shimcha ahamiyatga ega bo'ldi. Fermi. 1938 yilda u Ikkinchi jahon urushi arafasida mukofot bilan taqdirlanganida, Benito Mussolini rejimi ishi milliy xavfsizlik uchun muhim deb hisoblangan italiyaliklarning sayohatini cheklab qo'ydi. Ammo Fermining maqtovi shunchalik muhim ediki, unga o'z mukofotini olish uchun Shvetsiyaga borishga ruxsat berildi.

Fashistlar partiyasi a'zosi bo'lgan Fermi 1938-yilga kelib ko'nglini yo'qotdi va u irqiy islohotlarning ashaddiy tanqidchisi edi. o'sha yili joriy etilgan. Birinchidan, Fermining rafiqasi Laura yahudiy bo'lgan va ehtimol quvg'inlarga duch kelgan. Shvetsiyaga sayohat qilish imkoniyatini berib, u Laura va ularning ikki farzandini o'zi bilan olib ketdi. Ular hech qachon qaytib kelmadilar.

Benito Mussolini, fashistik Italiya Qirolligining rahbari

Rasm krediti: Noma'lum muallif, jamoat mulki, Wikimedia Commons orqali

Olingan Shvetsiyaning Stokgolm shahridagi Nobel mukofoti Fermi va uning oilasi Nyu-Yorkka yo'l olishdi va u erda darhol beshta universitetda o'qishni taklif qilishdi. U Kolumbiyadagi rolni qabul qildi va neytronlarni o'rganishni davom ettirdi. Ammo atom fizikasi bilan shug'ullanadigan har bir kishi uchun band bo'lgan vaqt edi. Yangi hayotiga zo'rg'a o'rnashib olishga ulgurmagan Fermi ishi Germaniyadan kelgan yangiliklar bilan hayratda qoldi. Ertasida1939 yil Otto Xan va Frits Strasmann uranni neytronlar bilan bombardimon qilgandan so'ng bariy elementini aniqladilar, bu yadro parchalanishi ehtimolini ko'rsatdi.

Bu kashfiyot qaysidir ma'noda Fermini xijolatga soldi, u uch yil davomida bo'linish ehtimolini rad etgan edi. avvalroq, lekin u topilmaning muhimligini va uning katta oqibatlarini tezda angladi. Boshqariladigan zanjirli yadroviy reaktsiyaning potentsial amalga oshirilishi tufayli u birinchi yadro reaktorini yaratishga olib keladigan bir qator tajribalar ustida ishlay boshladi. kimyogarlarning kashfiyoti va 1939-yil 18-martda Harbiy-dengiz kuchlari departamentida o‘qigan ma’ruzasida o‘z xavotirlarini bildirdi. Bir necha oy o‘tgach, u fizik Leo Szilard tomonidan yozilgan maktubga (Albert Eynshteyn, Edvard Teller va Evgeniy Vigner bilan birga) imzo chekdi. Prezident Franklin D. Ruzvelt. Maktubda Germaniya atom bombalarini yaratishi mumkinligi haqida ogohlantirilgan va Qo'shma Shtatlar o'z yadro dasturini boshlashi kerakligi haqida taklif qilingan.

Yadro asrining me'mori

1940 yil fevralida. AQSh Harbiy-dengiz kuchlari Kolumbiya universitetiga 6000 dollar mablag' ajratdi, buning katta qismi Fermi va Szilard Xan va Strasmanning ishini tekshirishga umid qilgan reaktor qurilishi uchun grafit sotib olishga sarfladilar.

Ernest O. Lourens, Fermi (o'rtada) va IsidorIsaak Rabi

Rasm krediti: Kollej Parkidagi Milliy arxiv, jamoat mulki, Wikimedia Commons orqali

Ikki yillik tajribalar natijasida 6000 dollardan koʻproq mablagʻ yigʻildi va koʻp sonli “atom” qurilishiga olib keldi. qoziqlar, lekin Chikago chekkasida asosan foydalanilmayotgan Amerika futbol maydonchasi Stagg Fieldda Chikago Pile-1 yaratilgunga qadar Fermi nihoyat yadroviy zanjirli reaksiyaga erishdi.

Fermi va uning jamoasi bu joyga joylashdi - faqat vaqti-vaqti bilan qovoq va gandbol maydoni sifatida ishlatiladigan Stagg Field tribunalari ostidagi bo'sh joy - chunki universitetga qarashli ko'plab mulklardan farqli o'laroq, u Chikagoning chekkasida edi. Ular aholi punktlarida ishlaydigan reaktor qurish xavfidan qochishga intildilar.

Fermi grafit ichiga o'rnatilgan kubik panjarada uran va uran oksididan iborat reaktor qurilishini nazorat qildi. Ushbu konstruktsiya 25 futlik kub shaklidagi shar ichiga o'ralgan edi, shunda ichidagi havo karbonat angidrid bilan almashtirilishi mumkin edi. Loyihaning ko'lamini hisobga olsak, bu harbiy xizmatga chaqirilgunga qadar pul ishlashga intilgan 30 nafar o'rta maktabni tashlab ketgan o'quvchilar ko'magida amalga oshirilgan vaqtinchalik qurilish ishlari edi.

Muhim daqiqa 2 dekabr kuni keldi. 1942. O'sha kuni ertalab tajriba odatdagidek davom etdi - nazorat tayoqlari qoziqdan birma-bir olib tashlandibiri, Geiger hisoblagichidan dalda beruvchi natijalarni ko'rsatish ... To'g'ri, sud jarayoni to'satdan to'xtatilgunga qadar. Avtomatik boshqaruv tayog'i harakat darajasi juda past bo'lgani uchun o'zini qayta o'rnatdi. Tarixiy yutuq arafasida Fermi tushlik tanaffusga chaqirishga qaror qildi.

Tushlikdan keyin tajriba davom ettirildi va ertalabki masxara qiluvchi umidli taraqqiyot tez orada tasdiqlandi; Fermi reaktori tanqidiylikka erishdi va tarix butunlay o'zgardi. Jamoa Chianti shishasini ochdi va qog'oz stakanlar bilan o'z yutuqlarini tost qildi.

Maxsus loyiha rahbari Artur Kompton Milliy mudofaa tadqiqotlari qo'mitasi raisi Jeyms B. Konantni xabardor qilgani qayd etildi:

Compton: Italiya navigatori Yangi Dunyoga qo'ndi.

Konant: Mahalliy aholi qanday edi?

Compton: Juda samimiy