Chicago Pile-1 ( CP-1 ) fue el primer reactor nuclear artificial del mundo . El 2 de diciembre de 1942, durante un experimento dirigido por Enrico Fermi, se inició en CP-1 la primera reacción en cadena nuclear autosuficiente creada por humanos . El desarrollo secreto del reactor fue el primer gran logro técnico del Proyecto Manhattan , el esfuerzo aliado para crear bombas atómicas durante la Segunda Guerra Mundial . Desarrollado por el Laboratorio Metalúrgico de la Universidad de Chicago , se construyó bajo los miradores occidentales del Stagg Field original.. Aunque los líderes civiles y militares del proyecto tenían dudas sobre la posibilidad de una desastrosa reacción descontrolada, confiaron en los cálculos de seguridad de Fermi y decidieron que podían llevar a cabo el experimento en una zona densamente poblada. Fermi describió el reactor como "una tosca pila de ladrillos negros y vigas de madera". [4]
Sitio de la primera reacción nuclear autosostenida | |
Localización | Chicago , Illinois, Estados Unidos |
---|---|
Coordenadas | 41 ° 47′33 ″ N 87 ° 36′4 ″ O / 41.79250 ° N 87.60111 ° WCoordenadas : 41 ° 47′33 ″ N 87 ° 36′4 ″ O / 41.79250 ° N 87.60111 ° W |
Construido | 1942 [2] |
NRHP referencia No. | 66000314 [1] |
Fechas significativas | |
Agregado a NRHP | 15 de octubre de 1966 (66000314) [1] |
NHL designado | 18 de febrero de 1965 [2] |
CL designado | 27 de octubre de 1971 [3] |
Pila de Chicago-1 (CP-1) | |
---|---|
Concepto de reactor | Reactor de investigación |
Diseñado y construido por | Laboratorio metalúrgico |
Operacional | 1942 a 1943 |
Estado | Desmantelado |
Localización | Chicago, Illinois |
Principales parámetros del núcleo del reactor. | |
Combustible ( material fisionable ) | Uranio natural |
Estado de combustible | Sólido (pellets) |
Espectro de energía de neutrones | Falta información |
Método de control primario | Barras de control |
Moderador principal | Grafito nuclear (ladrillos) |
Refrigerante primario | Ninguno |
Uso del reactor | |
Uso primario | Experimental |
Criticidad (fecha) | 2 de diciembre de 1942 |
Operador / propietario | Proyecto de la Universidad de Chicago / Manhattan |
Observaciones | El Chicago Pile-1 (CP-1) fue el primer reactor nuclear artificial del mundo |
El reactor fue ensamblado en noviembre de 1942, por un equipo que incluía a Fermi, Leo Szilard (quien previamente había formulado una idea para la reacción en cadena sin fisión ), Leona Woods , Herbert L.Anderson , Walter Zinn , Martin D. Whitaker y George. Weil . El reactor utilizó uranio natural. Esto requirió una gran cantidad de material para alcanzar la criticidad, junto con el grafito utilizado como moderador de neutrones . El reactor contenía 45.000 bloques de grafito ultrapuro que pesaban 360 toneladas cortas (330 t) y estaba alimentado por 5,4 toneladas cortas (4,9 t) de uranio metálico y 45 toneladas cortas (41 t) de óxido de uranio . A diferencia de la mayoría de los reactores nucleares posteriores, no tenía protección contra la radiación ni sistema de enfriamiento, ya que funcionaba a muy baja potencia, aproximadamente medio vatio.
La búsqueda de un reactor había sido provocada por la preocupación de que la Alemania nazi tuviera una ventaja científica sustancial. El éxito de Chicago Pile-1 proporcionó la primera demostración vívida de la viabilidad del uso militar de la energía nuclear por parte de los Aliados, y la realidad del peligro de que la Alemania nazi pudiera tener éxito en la producción de armas nucleares. Anteriormente, las estimaciones de masas críticas habían sido cálculos burdos, lo que conducía a incertidumbres de orden de magnitud sobre el tamaño de una bomba hipotética. El uso exitoso del grafito como moderador allanó el camino para el progreso en el esfuerzo aliado, mientras que el programa alemán languideció en parte debido a la creencia de que el agua pesada, escasa y cara , tendría que usarse para ese propósito.
En 1943, CP-1 se trasladó a Red Gate Woods y se reconfiguró para convertirse en Chicago Pile-2 (CP-2). Allí fue operado con fines de investigación hasta 1954, cuando fue desmantelado y enterrado. Las gradas en Stagg Field fueron demolidas en agosto de 1957; el sitio es ahora un Monumento Histórico Nacional y un Monumento de Chicago .
Orígenes
La idea de una reacción química en cadena fue sugerida por primera vez en 1913 por el químico alemán Max Bodenstein para una situación en la que dos moléculas reaccionan para formar no solo los productos de reacción finales, sino también algunas moléculas inestables que pueden reaccionar más con las sustancias originales para causar más para reaccionar. [5] El concepto de reacción nuclear en cadena fue planteado por primera vez por el científico húngaro Leo Szilard el 12 de septiembre de 1933. [6] Szilard se dio cuenta de que si una reacción nuclear producía neutrones o dineutrones , que luego provocaban más reacciones nucleares, el proceso podría ser autoperpetuante. Szilard propuso usar mezclas de isótopos conocidos más ligeros que produjeran neutrones en cantidades copiosas, y también consideró la posibilidad de usar uranio como combustible. [7] Presentó una patente para su idea de un reactor nuclear simple al año siguiente. [8] El descubrimiento de la fisión nuclear por los químicos alemanes Otto Hahn y Fritz Strassmann en 1938, [9] [10] y su explicación teórica (y denominación) por sus colaboradores Lise Meitner y Otto Frisch , [11] [12] abrió la posibilidad de crear una reacción nuclear en cadena con uranio, pero los experimentos iniciales no tuvieron éxito. [13] [14] [15] [16]
Para que ocurriera una reacción en cadena, los átomos de uranio fisión tenían que emitir neutrones adicionales para mantener la reacción. En la Universidad de Columbia en Nueva York, físico italiano, Enrico Fermi , con los estadounidenses John Dunning , Herbert L. Anderson , Eugene T. Booth , G. Norris Glasoe , y Francis G. Slack llevó a cabo el primer experimento de fisión nuclear en los Estados Unidos el 25 de Enero de 1939. [17] [18] El trabajo posterior confirmó que los neutrones rápidos fueron producidos por fisión. [19] [20] Szilard obtuvo permiso del jefe del Departamento de Física de Columbia, George B. Pegram , para utilizar un laboratorio durante tres meses, y persuadió a Walter Zinn para que se convirtiera en su colaborador. [21] Llevaron a cabo un experimento sencillo en el séptimo piso de Pupin Hall en Columbia, utilizando una fuente de radio-berilio para bombardear uranio con neutrones. Descubrieron una multiplicación significativa de neutrones en el uranio natural, lo que demuestra que podría ser posible una reacción en cadena. [22]
Fermi y Szilard todavía creían que se necesitarían enormes cantidades de uranio para una bomba atómica y, por lo tanto, se concentraron en producir una reacción en cadena controlada. [23] Fermi instó a Alfred OC Nier a separar los isótopos de uranio para la determinación del componente fisible y, el 29 de febrero de 1940, Nier separó la primera muestra de uranio-235 , que, después de ser enviada por correo a Dunning en Columbia, se confirmó que era la material fisionable aislado. [24] Cuando estaba trabajando en Roma, Fermi había descubierto que las colisiones entre neutrones y moderadores de neutrones pueden ralentizar los neutrones y, por lo tanto, hacer que sean más propensos a ser capturados por núcleos de uranio, provocando la fisión del uranio. [25] [26] Szilard sugirió a Fermi que usaran carbono en forma de grafito como moderador. Como plan de respaldo, consideró el agua pesada . Este contenía deuterio , que no absorbería neutrones como el hidrógeno ordinario, y era un mejor moderador de neutrones que el carbono; pero el agua pesada era cara y difícil de producir, y podrían necesitarse varias toneladas. [27] Fermi estimó que un núcleo de uranio fisión producía 1,73 neutrones en promedio. Era suficiente, pero se requería un diseño cuidadoso para minimizar las pérdidas. [28] [29] (Hoy en día, se sabe que el número medio de neutrones emitidos por núcleo de uranio-235 fisión es de aproximadamente 2,4). [30]
Szilard estimó que necesitaría unas 50 toneladas cortas (45 t) de grafito y 5 toneladas cortas (4,5 t) de uranio. [27] En diciembre de 1940, Fermi y Szilard se reunieron con Herbert G. MacPherson y Victor C. Hamister en National Carbon para discutir la posible existencia de impurezas en el grafito y la obtención de grafito de una pureza que nunca se había producido comercialmente. [31] National Carbon, una compañía química, había dado el entonces inusual paso de contratar a MacPherson, un físico, para investigar las lámparas de arco de carbón, un uso comercial importante para el grafito en ese momento. Debido a su trabajo de estudio de la espectroscopía del arco de carbono, MacPherson sabía que el principal contaminante relevante era el boro, tanto por su concentración como por su afinidad por absorber neutrones, [31] confirmando una sospecha de Szilard. [32] Más importante aún, MacPherson y Hamister creían que se podían desarrollar técnicas para producir grafito de una pureza suficiente. Si Fermi y Szilard no hubieran consultado a MacPherson y Hamister, podrían haber concluido, incorrectamente, como hicieron los alemanes, que el grafito no era adecuado para su uso como moderador de neutrones. [32]
Durante los dos años siguientes, MacPherson, Hamister y Lauchlin M. Currie desarrollaron técnicas de purificación térmica para la producción a gran escala de grafito con bajo contenido de boro. [31] [33] El producto resultante fue designado grafito AGOT (" Temperatura ordinaria del grafito Acheson ") por National Carbon. Con una sección transversal de absorción de neutrones de 4,97 mbarns , el grafito AGOT se considera el primer grafito de grado nuclear verdadero . [34] En noviembre de 1942, National Carbon había enviado 255 toneladas cortas (231 t) de grafito AGOT a la Universidad de Chicago, [35] donde se convirtió en la principal fuente de grafito para ser utilizado en la construcción de Chicago Pile-1. [36]
Apoyo del gobierno
Szilard redactó una carta confidencial para el presidente, Franklin D. Roosevelt , advirtiendo sobre un proyecto de armas nucleares alemán , explicando la posibilidad de armas nucleares y alentando el desarrollo de un programa que podría resultar en su creación. Con la ayuda de Eugene Wigner y Edward Teller , se acercó a su viejo amigo y colaborador Albert Einstein en agosto de 1939 y lo convenció de que firmara la carta, prestando su prestigio a la propuesta. [37] La carta de Einstein-Szilard resultó en el establecimiento de una investigación sobre la fisión nuclear por parte del gobierno de Estados Unidos. [38] Se formó un Comité Asesor sobre uranio bajo la dirección de Lyman J. Briggs , un científico y director de la Oficina Nacional de Normas . A su primera reunión, el 21 de octubre de 1939, asistieron Szilard, Teller y Wigner. Los científicos persuadieron al Ejército y la Armada de que proporcionaran $ 6,000 para que Szilard comprara suministros para experimentos, en particular, más grafito. [39]
En abril de 1941, el Comité de Investigación de la Defensa Nacional (NDRC) creó un proyecto especial encabezado por Arthur Compton , un profesor de física ganador del Premio Nobel en la Universidad de Chicago , para informar sobre el programa de uranio. El informe de Compton, presentado en mayo de 1941, preveía las perspectivas de desarrollar armas radiológicas , propulsión nuclear para barcos y armas nucleares utilizando uranio-235 o el plutonio recientemente descubierto . [40] En octubre escribió otro informe sobre la practicidad de una bomba atómica. Para este informe, trabajó con Fermi en los cálculos de la masa crítica del uranio-235. También discutió las perspectivas de enriquecimiento de uranio con Harold Urey . [41]
Niels Bohr y John Wheeler habían teorizado que los isótopos pesados con números de masa atómica impares eran fisibles . Si es así, es probable que el plutonio-239 lo sea. [42] En mayo de 1941, Emilio Segrè y Glenn Seaborg produjeron 28 μg de plutonio-239 en el ciclotrón de 60 pulgadas (150 cm) de la Universidad de California , y encontraron que tenía 1,7 veces la sección transversal de captura de neutrones térmicos del uranio. -235. En ese momento, solo se habían producido cantidades tan diminutas de plutonio-239, en ciclotrones, y no era posible producir una cantidad suficientemente grande de esa manera. [43] Compton discutió con Wigner cómo se podría producir plutonio en un reactor nuclear , y con Robert Serber sobre cómo ese plutonio podría separarse del uranio. Su informe, presentado en noviembre, declaró que una bomba era factible. [41]
El borrador final del informe de Compton de noviembre de 1941 no mencionó el plutonio, pero después de discutir las últimas investigaciones con Ernest Lawrence , Compton se convenció de que una bomba de plutonio también era factible. En diciembre, Compton se puso a cargo del proyecto de plutonio. [44] Sus objetivos eran producir reactores para convertir uranio en plutonio, encontrar formas de separar químicamente el plutonio del uranio y diseñar y construir una bomba atómica. [45] [42] Le correspondió a Compton decidir cuál de los diferentes tipos de diseños de reactores deberían seguir los científicos, a pesar de que aún no se había construido un reactor exitoso. [46] Propuso un calendario para lograr una reacción nuclear en cadena controlada para enero de 1943 y tener una bomba atómica para enero de 1945. [45]
Desarrollo
En un reactor nuclear, la criticidad se logra cuando la tasa de producción de neutrones es igual a la tasa de pérdidas de neutrones, incluidas tanto la absorción de neutrones como la fuga de neutrones. Cuando un átomo de uranio-235 sufre fisión, libera un promedio de 2,4 neutrones. [30] En el caso más simple de un unreflected reactor, homogéneo, esférica, el radio crítico se calculó que era aproximadamente: [47]
,
donde M es la distancia promedio que viaja un neutrón antes de ser absorbido, yk es el factor de multiplicación promedio de neutrones . Los neutrones en reacciones sucesivas serán amplificados por un factor k , la segunda generación de eventos de fisión producirá k 2 , la tercera k 3 y así sucesivamente. Para que ocurra una reacción nuclear en cadena autosostenida , k debe ser al menos 3 o 4 por ciento mayor que 1. En otras palabras, k debe ser mayor que 1 sin cruzar el umbral crítico inmediato que daría como resultado un rápido y exponencial aumento en el número de eventos de fisión. [47] [48]
Fermi bautizó su aparato como "pila". Emilio Segrè recordó más tarde que: [49]
Pensé por un tiempo que este término se usaba para referirse a una fuente de energía nuclear en analogía con el uso que hace Volta del término italiano pila para denotar su propia gran invención de una fuente de energía eléctrica. Estaba desilusionado por el propio Fermi, quien me dijo que simplemente usaba la palabra común en inglés pile como sinónimo de heap . Para mi sorpresa, Fermi nunca pareció haber pensado en la relación entre su pila y la de Volta.
Otra subvención, esta vez de $ 40,000, se obtuvo del Comité de Uranio S-1 para comprar más materiales, y en agosto de 1941 Fermi comenzó a planificar la construcción de un ensamblaje subcrítico para probar con una estructura más pequeña si una más grande funcionaría. . El llamado pilote exponencial que propuso construir tenía 8 pies (2,4 m) de largo, 8 pies (2,4 m) de ancho y 11 pies (3,4 m) de alto. [50] Esto era demasiado grande para caber en los Laboratorios de Física Pupin. Fermi recordó que: [51]
Fuimos con Dean Pegram, que entonces era el hombre que podía hacer magia en la Universidad, y le explicamos que necesitábamos una habitación grande. Examinó el campus y lo acompañamos a pasillos oscuros y bajo varias tuberías de calefacción, etc., para visitar posibles lugares para este experimento y, finalmente, se descubrió una gran habitación en Schermerhorn Hall.
La pila se construyó en septiembre de 1941 a partir de bloques de grafito de 10 x 10 x 30 cm (4 x 4 x 12 pulgadas) y latas de hojalata de hierro de óxido de uranio. Las latas eran cubos de 20 por 20 por 20 cm (8 por 8 por 8 pulgadas). Cuando estaban llenos de óxido de uranio, cada uno pesaba alrededor de 60 libras (27 kg). Había 288 latas en total, y cada una estaba rodeada de bloques de grafito para que todo formara una estructura de celosía cúbica. Se colocó una fuente de neutrones de radio-berilio cerca del fondo. El óxido de uranio se calentó para eliminar la humedad y se empaquetó en las latas mientras aún estaba caliente en una mesa vibratoria. Luego se soldaron las latas. Para una fuerza laboral, Pegram se aseguró los servicios del equipo de fútbol de Columbia . En ese momento, era costumbre que los jugadores de fútbol realizaran trabajos ocasionales en la universidad. Pudieron manipular las latas pesadas con facilidad. El resultado final fue un decepcionante k de 0,87. [48] [52]
Compton sintió que tener equipos en la Universidad de Columbia, la Universidad de Princeton , la Universidad de Chicago y la Universidad de California estaba creando demasiada duplicación y poca colaboración, y decidió concentrar el trabajo en un solo lugar. Nadie quería mudarse y todos defendieron su propia ubicación. En enero de 1942, poco después de que Estados Unidos entrara en la Segunda Guerra Mundial, Compton decidió su propia ubicación, la Universidad de Chicago, donde sabía que contaba con el apoyo incondicional de la administración universitaria. [53] Chicago también tenía una ubicación central, y los científicos, técnicos e instalaciones estaban más fácilmente disponibles en el Medio Oeste , donde el trabajo de guerra aún no se los había llevado. [53] En contraste, la Universidad de Columbia estaba involucrada en esfuerzos de enriquecimiento de uranio bajo Harold Urey y John Dunning, y dudaba en agregar un tercer proyecto secreto. [54]
Antes de partir hacia Chicago, el equipo de Fermi hizo un último intento de construir una pila de trabajo en Columbia. Dado que las latas habían absorbido neutrones, se prescindió de ellos. En cambio, el óxido de uranio, calentado a 250 ° C (480 ° F) para secarlo, se presionó en agujeros cilíndricos de 3 pulgadas (7,6 cm) de largo y 3 pulgadas (7,6 cm) de diámetro perforados en el grafito. A continuación, se enlató toda la pila soldando láminas de metal a su alrededor, y el contenido se calentó por encima del punto de ebullición del agua para eliminar la humedad. El resultado fue una k de 0,918. [55]
Elección del sitio
En Chicago, Samuel K. Allison había encontrado un lugar adecuado de 60 pies (18 m) de largo, 30 pies (9,1 m) de ancho y 26 pies (7,9 m) de alto, hundido ligeramente por debajo del nivel del suelo, en un espacio debajo de las gradas en Stagg. Campo originalmente construido como pista de raquetas . [56] [57] Stagg Field no se había utilizado en gran medida desde que la Universidad de Chicago había dejado de jugar al fútbol americano en 1939, [47] [58] pero las canchas de raquetas debajo de West Stands todavía se usaban para jugar squash y balonmano . Leona Woods y Anthony L. Turkevich jugaron squash allí en 1940. Como estaba destinado a un ejercicio extenuante, el área no tenía calefacción y hacía mucho frío en el invierno. Los North Stands cercanos tenían un par de pistas de patinaje sobre hielo en la planta baja, que aunque no estaban refrigeradas, rara vez se derretían en invierno. [59] Allison usó el área de la cancha de raquetas para construir una pila experimental de 2,1 m (7 pies) antes de que llegara el grupo de Fermi en 1942. [56]
El Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos asumió el control del programa de armas nucleares en junio de 1942, y el Laboratorio Metalúrgico de Compton pasó a formar parte de lo que se denominó Proyecto Manhattan . [60] El general de brigada Leslie R. Groves, Jr. se convirtió en director del Proyecto Manhattan el 23 de septiembre de 1942. [61] Visitó el Laboratorio Metalúrgico por primera vez el 5 de octubre. [62] Entre el 15 de septiembre y el 15 de noviembre de 1942, grupos al mando de Herbert Anderson y Walter Zinn construyeron 16 pilotes experimentales debajo de las gradas de Stagg Field. [63]
Fermi diseñó un nuevo pilote, que sería esférico para maximizar k , que se predijo que estaría alrededor de 1.04, logrando así criticidad. [64] Leona Woods recibió el encargo de construir detectores de neutrones de trifluoruro de boro tan pronto como completara su tesis doctoral. Ella también ayudó a Anderson a ubicar la gran cantidad requerida de maderas de 4 por 6 pulgadas (10 por 15 cm) en los depósitos de madera en el lado sur de Chicago . [65] Llegaron envíos de grafito de alta pureza , principalmente de National Carbon, y dióxido de uranio de alta pureza de Mallinckrodt en St. Louis, que ahora producía 30 toneladas cortas (27 t) al mes. [66] El uranio metálico también comenzó a llegar en mayores cantidades, producto de técnicas desarrolladas recientemente. [67]
El 25 de junio, el Ejército y la Oficina de Investigación y Desarrollo Científico (OSRD) habían seleccionado un sitio en el bosque de Argonne cerca de Chicago para una planta piloto de plutonio; esto se conoció como "Sitio A". 1.025 acres (415 ha) se alquilaron al condado de Cook en agosto, [68] [69] pero en septiembre era evidente que las instalaciones propuestas serían demasiado extensas para el sitio, y se decidió construir la planta piloto en otro lugar. [70] Las pilas subcríticas representaban poco peligro, pero Groves consideró que sería prudente ubicar una pila crítica, un reactor nuclear completamente funcional, en un sitio más remoto. Se inició una construcción en Argonne para albergar la pila experimental de Fermi, y su finalización está prevista para el 20 de octubre. Debido a disputas industriales, la construcción se retrasó y quedó claro que los materiales para la nueva pila de Fermi estarían disponibles antes de que se completara la nueva estructura. A principios de noviembre, Fermi llegó a Compton con una propuesta para construir la pila experimental debajo de las gradas en Stagg Field. [71]
El riesgo de construir un reactor operativo en estado crítico en un área poblada era un problema importante, ya que existía el peligro de una catástrofe nuclear que cubriera una de las principales áreas urbanas de los Estados Unidos con productos de fisión radiactivos. Pero la física del sistema sugirió que la pila podría cerrarse de manera segura incluso en el caso de una reacción descontrolada . Cuando un átomo de combustible sufre fisión, libera neutrones que chocan contra otros átomos de combustible en una reacción en cadena. [71] El tiempo entre la absorción del neutrón y la fisión se mide en nanosegundos. Szilard había notado que esta reacción deja atrás productos de fisión que también pueden liberar neutrones, pero lo hacen durante períodos mucho más largos, desde microsegundos hasta minutos. En una reacción lenta como la de una pila donde se acumulan los productos de fisión, estos neutrones representan aproximadamente el tres por ciento del flujo total de neutrones . [71] [72] [73]
Fermi argumentó que al usar los neutrones retardados y al controlar cuidadosamente las velocidades de reacción a medida que aumenta la potencia, una pila puede alcanzar la criticidad a velocidades de fisión ligeramente inferiores a las de una reacción en cadena basándose únicamente en los neutrones rápidos de las reacciones de fisión. Dado que la tasa de liberación de estos neutrones depende de los eventos de fisión que tienen lugar algún tiempo antes, existe un retraso entre cualquier pico de potencia y el evento de criticidad posterior. Esta vez da margen de maniobra a los operadores; si se observa un pico en el rápido flujo de neutrones, tienen varios minutos antes de que esto provoque una reacción descontrolada. Si se inyecta un absorbedor de neutrones, o un veneno de neutrones , en cualquier momento durante este período, el reactor se apagará. En consecuencia, la reacción se puede controlar con sistemas de control electromecánicos tales como barras de control . Compton sintió que este retraso era suficiente para proporcionar un margen crítico de seguridad, [71] [72] y permitió a Fermi construir Chicago Pile-1 en Stagg Field. [74] [72]
Compton explicó más tarde que: [74]
Como funcionario responsable de la Universidad de Chicago, de acuerdo con todas las reglas del protocolo organizacional, debería haber llevado el asunto a mi superior. Pero esto hubiera sido injusto. El presidente Hutchins no estaba en condiciones de emitir un juicio independiente sobre los peligros involucrados. Basándose en consideraciones del bienestar de la Universidad, la única respuesta que podría haber dado hubiera sido: no. Y esta respuesta habría sido incorrecta.
Compton informó a Groves de su decisión en la reunión del 14 de noviembre del Comité Ejecutivo S-1. [72] Aunque Groves "tenía serias dudas sobre la sabiduría de la sugerencia de Compton", no intervino. [75] Se informó que James B. Conant , el presidente de la NDRC, se puso blanco. Pero debido a la urgencia y su confianza en los cálculos de Fermi, nadie objetó. [76]
Construcción
Chicago Pile-1 estaba encerrado dentro de un globo para que el aire del interior pudiera ser reemplazado por dióxido de carbono . Anderson tenía un globo gris oscuro fabricado por Goodyear Tire and Rubber Company . Un globo en forma de cubo de 25 pies (7,6 m) era algo inusual, pero la calificación de prioridad AAA del Proyecto Manhattan aseguraba una entrega rápida sin preguntas. [63] [77] Se utilizó un bloque y aparejos para colocarlo en su lugar, con la parte superior asegurada al techo y tres lados a las paredes. El lado restante, el que daba al balcón desde el que Fermi dirigía la operación, estaba enrollado como un toldo. Se trazó un círculo en el suelo y el apilamiento de bloques de grafito comenzó la mañana del 16 de noviembre de 1942. [78] La primera capa colocada estaba compuesta íntegramente por bloques de grafito, sin uranio. Las capas sin uranio se alternaron con dos capas que contenían uranio, por lo que el uranio estaba encerrado en grafito. [78] A diferencia de los reactores posteriores, no tenía protección contra la radiación ni sistema de enfriamiento, ya que solo estaba destinado a funcionar a muy baja potencia. [79]
El trabajo se llevó a cabo en turnos de doce horas, con un turno de día a cargo de Zinn y un turno de noche a cargo de Anderson. [80] Como fuerza laboral, contrataron a treinta desertores de la escuela secundaria que estaban ansiosos por ganar un poco de dinero antes de ser reclutados en el ejército. [81] Mecanizaron 45.000 bloques de grafito que encierran 19.000 piezas de uranio metálico y óxido de uranio. [82] El grafito llegó de los fabricantes en barras de 4,25 por 4,25 pulgadas (10,8 por 10,8 cm) de varias longitudes. Se cortaron en longitudes estándar de 16,5 pulgadas (42 cm), cada una con un peso de 19 libras (8,6 kg). Se utilizó un torno para perforar agujeros de 3,25 pulgadas (8,3 cm) en los bloques para las barras de control y el uranio. Se utilizó una prensa hidráulica para dar forma al óxido de uranio en "pseudoesferas", cilindros con extremos redondeados. Las brocas tenían que afilarse después de cada 60 agujeros, lo que resultó ser aproximadamente una vez por hora. [78] El polvo de grafito pronto llenó el aire e hizo que el piso estuviera resbaladizo. [74]
Otro grupo, bajo Volney C. Wilson, fue responsable de la instrumentación. [80] También fabricaron las barras de control , que eran láminas de cadmio clavadas en tiras planas de madera, siendo el cadmio un potente absorbedor de neutrones, y la línea scram , una cuerda de manila que, cuando se cortaba, dejaba caer una barra de control en la pila y detenía la reacción. . [81] Richard Fox, quien hizo el mecanismo de varilla de control para la pila, comentó que el control de velocidad manual que el operador tenía sobre las varillas era simplemente una resistencia variable , controlando un motor eléctrico que enrollaría el cable del tendedero sobre una polea que También tenía dos pesos de plomo conectados para garantizar que fuera a prueba de fallas y volviera a su posición cero cuando se soltara. [83]
Se colocaron alrededor de dos capas por turno. [78] El contador de neutrones de trifluoruro de boro de Woods se insertó en la 15ª capa. A partir de entonces, se tomaron lecturas al final de cada turno. [84] Fermi dividió el cuadrado del radio de la pila por la intensidad de la radiactividad para obtener una métrica que contaba hacia abajo a uno cuando la pila se acercaba a la criticidad. En la 15ª capa, fue 390; en el 19, 320; en el 25 era 270 y en el 36 era solo 149. El diseño original era para una pila esférica, pero a medida que avanzaba el trabajo, quedó claro que esto no sería necesario. El nuevo grafito era más puro y empezaron a llegar 6 toneladas cortas (5,4 t) de uranio metálico muy puro del Proyecto Ames en la Universidad Estatal de Iowa , [85] donde Harley Wilhelm y su equipo habían desarrollado un nuevo proceso para producir uranio metálico. Westinghouse Lamp Plant suministró 3 toneladas cortas (2,7 t), que produjo rápidamente con un proceso improvisado. [86] [87]
Los cilindros de uranio metálico de 2,25 pulgadas (5,7 cm), conocidos como "huevos de Spedding", se dejaron caer en los orificios del grafito en lugar de las pseudoesferas de óxido de uranio. El proceso de llenado del globo con dióxido de carbono no sería necesario y se podrían prescindir de veinte capas. Según los nuevos cálculos de Fermi, la cuenta atrás llegaría a 1 entre las capas 56 y 57. Por tanto, la pila resultante era más plana en la parte superior que en la inferior. [78] Anderson pidió un alto después de que se colocó la capa 57. [88] Cuando se completó, el marco de madera soportó una estructura de forma elíptica, 20 pies (6,1 m) de alto, 6 pies (1,8 m) de ancho en los extremos y 25 pies (7,6 m) en el medio. [81] [89] Contenía 6 toneladas cortas (5,4 t) de uranio metálico, 50 toneladas cortas (45 t) de óxido de uranio y 400 toneladas cortas (360 t) de grafito, a un costo estimado de $ 2,7 millones. [90]
Primera reacción nuclear en cadena
Al día siguiente, 2 de diciembre de 1942, todos se reunieron para el experimento. Estuvieron presentes 49 científicos. [a] Aunque la mayor parte del Comité Ejecutivo S-1 estaba en Chicago, sólo Crawford Greenewalt estuvo presente, por invitación de Compton. [92] Otros dignatarios presentes fueron Szilard, Wigner y Spedding. [91] Fermi, Compton, Anderson y Zinn se reunieron alrededor de los controles en el balcón, que originalmente estaba destinado a ser una plataforma de observación. [93] Samuel Allison estaba listo con un cubo de nitrato de cadmio concentrado, que debía arrojar sobre la pila en caso de una emergencia. La puesta en marcha comenzó a las 09:54. Walter Zinn quitó la cremallera, la barra de control de emergencia y la aseguró. [93] [94] Norman Hilberry estaba listo con un hacha para cortar la línea de escape, lo que permitiría que la cremallera cayera bajo la influencia de la gravedad. [94] [95] Mientras Leona Woods gritaba el conteo del detector de trifluoruro de boro en voz alta, George Weil , el único en el piso, retiró todas las barras de control menos una. A las 10:37, Fermi ordenó a Weil que quitara todo menos 13 pies (4.0 m) de la última barra de control. Weil lo retiró 6 pulgadas (15 cm) a la vez, tomando medidas en cada paso. [93] [94]
El proceso se detuvo abruptamente cuando la varilla de control automático se reinsertó, debido a que su nivel de disparo estaba demasiado bajo. [96] A las 11:25, Fermi ordenó que se volvieran a insertar las barras de control. Luego anunció que era la hora del almuerzo. [93]
El experimento se reanudó a las 14:00. [93] Weil trabajó la barra de control final mientras Fermi monitoreaba cuidadosamente la actividad de los neutrones. Fermi anunció que la pila se había vuelto crítica (alcanzó una reacción autosuficiente) a las 15:25. Fermi encendió la balanza del registrador para adaptarse al rápido aumento de la corriente eléctrica del detector de trifluoruro de boro. Quería probar los circuitos de control, pero después de 28 minutos, las campanas de alarma sonaron para notificar a todos que el flujo de neutrones había pasado el nivel de seguridad preestablecido, y ordenó a Zinn que soltara la cremallera. La reacción se detuvo rápidamente. [97] [94] La pila había funcionado durante aproximadamente 4,5 minutos a aproximadamente 0,5 vatios. [98] Wigner abrió una botella de Chianti , que bebieron en vasos de papel. [99]
Compton notificó a Conant por teléfono. La conversación se desarrolló en un código improvisado: [100]
Compton: El navegante italiano ha aterrizado en el Nuevo Mundo.
Conant: ¿Cómo estaban los nativos?
Compton: Muy amigable.
Operación posterior
El 12 de diciembre de 1942, la potencia de salida del CP-1 se incrementó a 200 W, suficiente para alimentar una bombilla. Al carecer de blindaje de cualquier tipo, era un peligro de radiación para todos los que se encontraban en las inmediaciones, y se continuaron las pruebas a 0,5 W. [101] La operación se terminó el 28 de febrero de 1943, [102] y la pila se desmanteló y se trasladó al Sitio A en el bosque de Argonne, ahora conocido como Red Gate Woods . [103] [104] Allí, los materiales originales se utilizaron para construir Chicago Pile-2 (CP-2). En lugar de ser esférico, el nuevo reactor se construyó en forma de cubo, de unos 25 pies (7,6 m) de altura con una base de aproximadamente 30 pies (9,1 m) cuadrados. Estaba rodeado por muros de hormigón de 1,5 m (5 pies) de espesor que actuaban como un blindaje contra la radiación , con protección superior de 15 cm (6 pulgadas) de plomo y 130 cm (50 pulgadas) de madera. Se utilizó más uranio, por lo que contenía 52 toneladas cortas (47 t) de uranio y 472 toneladas cortas (428 t) de grafito. No se proporcionó ningún sistema de refrigeración, ya que solo funcionaba a unos pocos kilovatios. CP-2 entró en funcionamiento en marzo de 1943, con un k de 1.055. [105] [106] [107] Durante la guerra, Zinn permitió que el CP-2 funcionara las 24 horas del día, y su diseño era adecuado para realizar experimentos. [108] CP-2 se unió a Chicago Pile-3 , el primer reactor de agua pesada, que se volvió crítico el 15 de mayo de 1944. [106] [107]
Los reactores se utilizaron para realizar investigaciones relacionadas con las armas, como las investigaciones de las propiedades del tritio . Los experimentos de guerra incluyeron la medición de la sección transversal de absorción de neutrones de elementos y compuestos. Albert Wattenberg recordó que se estudiaron alrededor de 10 elementos cada mes y 75 en el transcurso de un año. [109] Un accidente con radio y polvo de berilio provocó una caída peligrosa en su recuento de glóbulos blancos que duró tres años. A medida que los peligros de cosas como la inhalación de óxido de uranio se hicieron más evidentes, se realizaron experimentos sobre los efectos de las sustancias radiactivas en animales de prueba de laboratorio. [69]
Aunque se mantuvo en secreto durante una década, Szilard y Fermi patentaron conjuntamente el diseño, con una fecha de presentación inicial del 19 de diciembre de 1944 como el reactor neutrónico no. 2.708.656. [110] [111] [112]
Más tarde, Red Gate Woods se convirtió en el sitio original del Laboratorio Nacional Argonne , que reemplazó al Laboratorio Metalúrgico el 1 de julio de 1946, con Zinn como su primer director. [113] CP-2 y CP-3 funcionaron durante diez años antes de que dejaran de ser útiles, y Zinn ordenó que se cerraran el 15 de mayo de 1954. [69] Su combustible utilizable restante se transfirió a Chicago Pile-5 en el Laboratorio Nacional de Argonne. nuevo sitio en el condado de DuPage , y los reactores CP-2 y CP-3 fueron desmantelados en 1955 y 1956. Algunos de los bloques de grafito de CP-1 / CP-2 se reutilizaron en el reflector del reactor TREAT . Los desechos nucleares de alto nivel, como el combustible y el agua pesada, se enviaron a Oak Ridge, Tennessee , para su eliminación. El resto fue encerrado en hormigón y enterrada en una zanja 40 pies de profundidad (12 m) en lo que ahora se conoce como el sitio A / Parcela M Eliminación del sitio . Está marcado por una roca conmemorativa. [69]
En la década de 1970, hubo una mayor preocupación pública por los niveles de radiactividad en el sitio, que fue utilizado por los residentes locales con fines recreativos. Las encuestas realizadas en la década de 1980 encontraron estroncio-90 en el suelo en la parcela M, trazas de tritio en pozos cercanos y plutonio, tecnecio, cesio y uranio en el área. En 1994, el Departamento de Energía de los Estados Unidos y el Laboratorio Nacional Argonne cedieron a la presión pública y asignaron $ 24,7 millones y $ 3,4 millones, respectivamente, para rehabilitar el sitio. Como parte de la limpieza, se retiraron 500 yardas cúbicas (380 m 3 ) de desechos radiactivos y se enviaron al sitio de Hanford para su eliminación. Para 2002, el Departamento de Salud Pública de Illinois había determinado que los materiales restantes no representaban ningún peligro para la salud pública. [69]
Importancia y conmemoración
La prueba exitosa de CP-1 no solo demostró que un reactor nuclear era factible, demostró que el factor k era mayor de lo que se pensaba originalmente. Esto eliminó las objeciones al uso de aire o agua como refrigerante en lugar del costoso helio. También significó que hubo una mayor libertad en la elección de materiales para las tuberías de refrigerante y los mecanismos de control. Wigner ahora siguió adelante con su diseño de un reactor de producción refrigerado por agua. Seguía habiendo preocupaciones acerca de la capacidad de un reactor moderado por grafito para producir plutonio a escala industrial, y por esta razón el Proyecto Manhattan continuó el desarrollo de instalaciones de producción de agua pesada . [114] Un reactor enfriado por aire, el Reactor de grafito X-10 , fue construido en Clinton Engineer Works en Oak Ridge como parte de un semielaborado de plutonio, [115] seguido por reactores de producción enfriados por agua más grandes en el sitio de Hanford en Washington. estado . [116] Se produjo suficiente plutonio para una bomba atómica en julio de 1945 y para dos más en agosto. [117]
Una placa conmemorativa se inauguró en Stagg Field el 2 de diciembre de 1952, con motivo del décimo aniversario de la crítica del CP-1. [118] Decía lo siguiente: [119]
El 2 de diciembre de 1942, el hombre logró aquí la primera reacción en cadena autosostenida y, por lo tanto, inició la liberación controlada de energía nuclear.
La placa se salvó cuando se demolieron West Stands en agosto de 1957. [120] El sitio de CP-1 fue designado como Monumento Histórico Nacional el 18 de febrero de 1965. [2] Cuando se creó el Registro Nacional de Lugares Históricos en 1966, inmediatamente se añadió a eso también. [1] El sitio también recibió el nombre de Chicago Landmark el 27 de octubre de 1971. [3]
Hoy en día, el sitio del antiguo Stagg Field está ocupado por la Biblioteca Regenstein de la Universidad , que se inauguró en 1970, y la Biblioteca Joe y Rika Mansueto , que se inauguró en 2011. [121] Una escultura de Henry Moore , Energía nuclear , se encuentra en un pequeño cuadrilátero a las afueras de la Biblioteca Regenstein. [2] Se dedicó el 2 de diciembre de 1967 para conmemorar el 25 aniversario de la crítica del CP-1. Las placas conmemorativas de 1952, 1965 y 1967 están cerca. [119] Un bloque de grafito de CP-1 se puede ver en el Museo de Ciencias Bradbury en Los Alamos, Nuevo México ; otro se exhibe en el Museo de Ciencia e Industria de Chicago. [122] El 2 de diciembre de 2017, el 75 aniversario, el Instituto de Tecnología de Massachusetts al restaurar una pila de grafito de investigación, similar en diseño a Chicago Pile-1, insertó ceremonialmente las balas de uranio finales. [123]
Notas
- ^ Los pioneros de Chicago Pile 1 fueron: Harold Agnew , Herbert L. Anderson , Wayne Arnold, Hugh M. Barton, Thomas Brill, Robert F. Christy , Arthur H. Compton , Enrico Fermi , Richard J. Fox, Stewart Fox, Carl C . Gamertsfelder, Alvin C. Graves , Crawford Greenewalt , Norman Hilberry , David L. Hill, William H. Hinch, Robert E. Johnson, WR Kanne, August C. Knuth, Phillip Grant Koontz, Herbert E. Kubitschek, Harold V. Lichtenberger , George M. Maronde, Anthony J. Matz, George Miller, George D. Monk, Henry P. Newson, Robert G. Nobles, Warren E. Nyer, Wilcox P. Overbeck, J. Howard Parsons, Gerard S. Pawlicki, Theodore Petry, David P. Rudolph, Leon Sayvetz, Leo Seren, Louis Slotin , Frank H. Spedding , William J. Sturm, Leo Szilard , Albert Wattenberg , Richard J. Watts, George Weil , Eugene P. Wigner , Marvin H. Wilkening, Volney C. (Bill) Wilson, Leona Woods y Walter Zinn . [91]
- ^ a b c "Sistema de información del registro nacional" . Registro Nacional de Lugares Históricos . Servicio de Parques Nacionales . 9 de julio de 2010.
- ^ a b c d "Sitio de la primera reacción nuclear autosostenida" . Listado resumido de monumentos históricos nacionales . Servicio de Parques Nacionales . Archivado desde el original el 5 de abril de 2015 . Consultado el 26 de julio de 2013 .
- ^ a b "Sitio de la primera reacción en cadena nuclear controlada autosostenida" . Ciudad de Chicago . Consultado el 26 de julio de 2013 .
- ^ Fermi 1982 , p. 24.
- ^ Ölander, Arne . "El Premio Nobel de Química 1956 - Discurso de ceremonia de entrega de premios" . La Fundación Nobel . Consultado el 23 de septiembre de 2015 .
- ^ Rhodes 1986 , págs.13, 28.
- ^ Wellerstein, Alex (16 de mayo de 2014). "La reacción en cadena de Szilard: ¿visionario o chiflado?" . Datos restringidos . Consultado el 23 de septiembre de 2015 .
- ^ Szilard, Leo . "Mejoras en o relacionadas con la transmutación de elementos químicos, número de patente británica: GB630726 (presentada: 28 de junio de 1934; publicada: 30 de marzo de 1936)" . Consultado el 23 de septiembre de 2015 .
- ^ Rhodes , 1986 , págs. 251-254.
- ^ Hahn, O .; Strassmann, F. (1939). "Über den Nachweis und das Verhalten der bei der Bestrahlung des Urans mittels Neutronen entstehenden Erdalkalimetalle ( Sobre la detección y características de los metales alcalinotérreos formados por irradiación de uranio con neutrones )". Die Naturwissenschaften . 27 (1): 11-15. Código Bibliográfico : 1939NW ..... 27 ... 11H . doi : 10.1007 / BF01488241 . S2CID 5920336 .
- ^ Rhodes , 1986 , págs. 256–263.
- ^ Meitner, Lise ; Frisch, Oregón (1939). "Desintegración de uranio por neutrones: un nuevo tipo de reacción nuclear" . Naturaleza . 143 (3615): 239–240. Código Bibliográfico : 1939Natur.143..239M . doi : 10.1038 / 143239a0 . S2CID 4113262 .
- ^ Rhodes , 1986 , págs. 267-271.
- ^ Lanouette y Silard 1992 , p. 148.
- ^ Brasch, A .; Lange, F .; Waly, A .; Banks, TE; Chalmers, TA; Szilard, Leo; Hopwood, FL (8 de diciembre de 1934). "Liberación de neutrones de berilio por rayos X: radiactividad inducida por medio de tubos de electrones". Naturaleza . 134 (3397): 880. Bibcode : 1934Natur.134..880B . doi : 10.1038 / 134880a0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4106665 .
- ^ Lanouette y Silard 1992 , págs. 172-173.
- ^ Anderson, HL ; Booth, ET ; Dunning, JR ; Fermi, E .; Glasoe, GN ; Slack, FG (1939). "La fisión del uranio". Revisión física . 55 (5): 511–512. Código Bibliográfico : 1939PhRv ... 55..511A . doi : 10.1103 / physrev.55.511.2 .
- ^ Rhodes , 1986 , págs. 267-270.
- ^ Anderson, HL ; Fermi, E .; Hanstein, H. (16 de marzo de 1939). "Producción de neutrones en uranio bombardeado por neutrones". Revisión física . 55 (8): 797–798. Código Bibliográfico : 1939PhRv ... 55..797A . doi : 10.1103 / PhysRev.55.797.2 .
- ^ Anderson, HL (abril de 1973). "Los primeros días de la reacción en cadena" . Boletín de los científicos atómicos . Fundación Educativa para la Ciencia Nuclear, Inc. 29 (4): 8–12. Código Bibliográfico : 1973BuAtS..29d ... 8A . doi : 10.1080 / 00963402.1973.11455466 .
- ^ Lanouette y Silard 1992 , págs. 182-183.
- ^ Lanouette y Silard 1992 , págs. 186-187.
- ^ Lanouette y Silard 1992 , p. 227.
- ^ "Alfred OC Nier" . Sociedad Estadounidense de Física . Consultado el 4 de diciembre de 2016 .
- ^ Bonolis 2001 , págs. 347–352.
- ^ Amaldi 2001 , págs. 153-156.
- ↑ a b Lanouette y Silard , 1992 , págs. 194-195.
- ^ Hewlett y Anderson , 1962 , p. 28.
- ^ Anderson, H .; Fermi, E .; Szilárd, L. (1 de agosto de 1939). "Producción y absorción de neutrones en uranio" . Revisión física . 56 (3): 284–286. Código Bibliográfico : 1939PhRv ... 56..284A . doi : 10.1103 / PhysRev.56.284 .
- ^ a b Organismo Internacional de Energía Atómica . "Datos nucleares para salvaguardias" . www-nds.iaea.org . Consultado el 16 de agosto de 2016 .
- ^ a b c Weinberg, Alvin (1994a). "Herbert G. MacPherson" . Homenajes conmemorativos . Prensa de la Academia Nacional de Ingeniería. 46 (7): 143-147. Código Bibliográfico : 1993PhT .... 46g.103W . doi : 10.1063 / 1.2808987 . ISSN 1075-8844 .
- ^ a b Bethe, Hans A. (2000). "El proyecto de uranio alemán". Física hoy . Instituto Americano de Física. 53 (7): 34–36. Código bibliográfico : 2000PhT .... 53g..34B . doi : 10.1063 / 1.1292473 .
- ^ Currie, Hamister y MacPherson, 1955
- ^ Muy bien, WP (1981). "Grafito nuclear - los primeros años". Revista de materiales nucleares . 100 (1-3): 55-63. Código Bibliográfico : 1981JNuM..100 ... 55E . doi : 10.1016 / 0022-3115 (81) 90519-5 .
- ^ Salvetti 2001 , págs. 177-203.
- ↑ Nightingale , 1962 , p. 4.
- ^ "Carta de Einstein a Franklin D. Roosevelt" . Archivo Atómico . Consultado el 20 de diciembre de 2015 .
- ^ "¡Pa, esto requiere acción!" . La Fundación del Patrimonio Atómico. Archivado desde el original el 29 de octubre de 2012 . Consultado el 26 de mayo de 2007 .
- ^ Hewlett y Anderson , 1962 , págs. 19-21.
- ^ Hewlett y Anderson , 1962 , págs. 36–38.
- ↑ a b Hewlett y Anderson , 1962 , págs. 46–49.
- ↑ a b Anderson , 1975 , p. 82.
- ^ Salvetti 2001 , págs. 192-193.
- ^ Hewlett y Anderson , 1962 , págs. 50–51.
- ↑ a b Hewlett y Anderson , 1962 , págs. 54–55.
- ^ Hewlett y Anderson , 1962 , págs. 180-181.
- ↑ a b c Weinberg , 1994 , p. 15.
- ↑ a b Rhodes , 1986 , págs. 396–397.
- ^ Segrè 1970 , p. 116.
- ^ Anderson 1975 , p. 86.
- ^ Embrey 1970 , p. 385.
- ^ Anderson 1975 , págs. 86-87.
- ↑ a b Rhodes , 1986 , págs. 399–400.
- ^ Anderson 1975 , p. 88.
- ^ Rhodes , 1986 , págs. 400–401.
- ↑ a b Rhodes , 1986 , p. 401.
- ^ Zug 2003 , págs. 134-135.
- ^ Bearak, Barry (16 de septiembre de 2011). "Donde el fútbol y la educación superior se mezclan" . The New York Times . Consultado el 2 de diciembre de 2015 .
- ^ Libby 1979 , p. 86.
- ^ Hewlett y Anderson , 1962 , págs. 74–75.
- ^ Rhodes , 1986 , págs. 427–428.
- ^ Rodas , 1986 , p. 431.
- ↑ a b Anderson , 1975 , p. 91.
- ^ Rodas , 1986 , p. 429.
- ^ Libby 1979 , p. 85.
- ^ Rodas , 1986 , p. 430.
- ^ Hewlett y Anderson , 1962 , págs. 65–66, 83–88.
- ^ Jones , 1985 , págs. 67-68.
- ^ a b c d e " " Sitio A "en Red Gate Woods y el primer reactor nuclear del mundo" . Reservas forestales del condado de Cook . Consultado el 26 de noviembre de 2015 .
- ^ Jones 1985 , págs. 71-72, 111-114.
- ↑ a b c d Compton , 1956 , págs. 136-137.
- ↑ a b c d Hewlett y Anderson , 1962 , págs. 107–109.
- ^ Weinberg 1994 , p. 17.
- ↑ a b c Compton , 1956 , págs. 137-138.
- ↑ Groves , 1962 , p. 53.
- ^ Nichols 1987 , págs.66.
- ^ Salvetti 2001 , p. 197.
- ↑ a b c d e Rhodes , 1986 , p. 433.
- ^ Rodas , 1986 , p. 436.
- ↑ a b Anderson , 1975 , págs. 91–92.
- ↑ a b c Holl, Hewlett y Harris 1997 , p. dieciséis.
- ^ "Cómo la primera reacción en cadena cambió la ciencia" . Universidad de Chicago . Consultado el 22 de noviembre de 2015 .
- ^ "Capítulo 1: Laboratorio de guerra" . Revisión de ORNL . 25 (3 y 4). 2002. ISSN 0048-1262 . Archivado desde el original el 25 de agosto de 2009 . Consultado el 22 de marzo de 2016 .
- ^ Libby 1979 , p. 119.
- ^ Rodas , 1986 , p. 434.
- ^ "Frontiers: Research Highlights 1946-1996" (PDF) . Laboratorio Nacional Argonne . 1996. p. 11. Archivado desde el original (PDF) el 17 de mayo de 2013 . Consultado el 23 de marzo de 2013 .
- ^ Walsh, J. (1981). "Posdata del proyecto de Manhattan" (PDF) . Ciencia . 212 (4501): 1369-1371. Código Bibliográfico : 1981Sci ... 212.1369W . doi : 10.1126 / science.212.4501.1369 . PMID 17746246 .
- ^ Anderson 1975 , p. 93.
- ^ Fermi, Enrico (1952). "Producción experimental de una reacción en cadena divergente" . Revista estadounidense de física . 20 (9): 536–558. Código bibliográfico : 1952AmJPh..20..536F . doi : 10.1119 / 1.1933322 . ISSN 0002-9505 .
- ^ Holl, Hewlett y Harris 1997 , págs. 16-17.
- ^ a b "Los pioneros de Chicago Pile 1" . El legado de ciencia y tecnología nuclear de Argonne . Laboratorio Nacional Argonne . Consultado el 28 de noviembre de 2015 .
- ↑ Groves , 1962 , p. 54.
- ^ a b c d e "CP-1 se vuelve crítico" . Departamento de Energía. Archivado desde el original el 22 de noviembre de 2010.
- ↑ a b c d Libby , 1979 , págs. 120-123.
- ^ Allardice y Trapnell , 1982 , p. 14.
- ^ "George Weil - de activista a activista" (PDF) . Nuevo científico . 56 (822): 530–531. 30 de noviembre de 1972. ISSN 0262-4079 . Consultado el 25 de marzo de 2016 .
- ^ Hewlett y Anderson , 1962 , p. 174.
- ^ Rodas , 1986 , p. 440.
- ^ Anderson 1975 , p. 95.
- ^ "Las tierras del navegante italiano" . El legado de ciencia y tecnología nuclear de Argonne . Laboratorio Nacional Argonne . 10 de julio de 2012 . Consultado el 26 de julio de 2013 .
- ^ Distrito de Manhattan, 1947 , p. 3.9.
- ^ Holl, Hewlett y Harris 1997 , p. 23.
- ^ "Exploración temprana: CP-1 (Reactor de pila 1 de Chicago)" . El legado de ciencia y tecnología nuclear de Argonne . Laboratorio Nacional Argonne . 21 de mayo de 2013 . Consultado el 26 de julio de 2013 .
- ^ "Prometeica audacia" . El legado de ciencia y tecnología nuclear de Argonne . Laboratorio Nacional Argonne . 10 de julio de 2012 . Consultado el 26 de julio de 2013 .
- ^ Distrito de Manhattan, 1947 , p. 3.13.
- ↑ a b Holl, Hewlett y Harris 1997 , p. 428.
- ^ a b Fermi, Enrico (1946). "El desarrollo de la primera pila de reacción en cadena". Actas de la American Philosophical Society . 90 (1): 20–24. JSTOR 3301034 .
- ^ McNear, Claire (5 de marzo de 2009). "La forma en que funcionan las cosas: residuos nucleares" . El marrón de Chicago . Consultado el 28 de noviembre de 2015 .
- ^ Wattenberg 1975 , p. 123.
- ^ "Enrico Fermi, Nuclear Fission, Patente de Estados Unidos Nº 2.708.656, introducida en 1976" . Salón de la Fama de los Inventores Nacionales . Consultado el 6 de octubre de 2019 .
- ^ "Leo Szilard, Nuclear Fission, Patente de Estados Unidos Nº 2.708.656, introducida en 1996" . Salón de la Fama de los Inventores Nacionales . Consultado el 11 de septiembre de 2020 .
- ^ Hogerton 1970 , p. 4.
- ^ Holl, Hewlett y Harris 1997 , p. 47.
- ^ Jones , 1985 , págs. 191-192.
- ^ Jones , 1985 , págs. 204-205.
- ^ Jones , 1985 , págs. 210-212.
- ^ Jones , 1985 , págs. 222-223.
- ^ "U. de C. para arrasar la cuna atómica de Stagg Field" . Chicago Tribune . 26 de julio de 1957 . Consultado el 28 de noviembre de 2015 .
- ^ a b Sitio de la "Pila atómica" de Fermi - Primer reactor nuclear en YouTube
- ^ "Eliminar la placa del sitio nuclear" . Chicago Tribune . 16 de agosto de 1957 . Consultado el 28 de noviembre de 2015 .
- ^ "Stagg Field / Mansueto Library" . Universidad de Chicago . Consultado el 28 de noviembre de 2015 .
- ^ "Recuerdos de primera mano de la primera reacción en cadena autosostenida" . Departamento de Energía . Archivado desde el original el 27 de marzo de 2019 . Consultado el 23 de septiembre de 2015 .
- ^ "Hito para el nuevo combustible de reactor de investigación LEU" . Noticias nucleares mundiales . 22 de diciembre de 2017 . Consultado el 29 de diciembre de 2017 .
Referencias
- Allardice, Corbin; Trapnell, Edward R. (diciembre de 1982). "El primer montón". El primer reactor (PDF) . Oak Ridge, Tennessee: Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos, División de Información Técnica. págs. 1–21. OCLC 22115 . Consultado el 27 de mayo de 2017 .
- Amaldi, Ugo (2001). "Física nuclear desde los años treinta hasta la actualidad". En Bernardini, C .; Bonolis, Luisa (eds.). Enrico Fermi: su obra y legado . Bolonia: Società Italiana di Fisica: Springer. págs. 151-176 . ISBN 978-88-7438-015-2. OCLC 56686431 .
- Anderson, Herbert L. (1975). "Ayudando a Fermi". En Wilson, Jane (ed.). Todo en nuestro tiempo: las reminiscencias de doce pioneros nucleares . Chicago: Boletín de los científicos atómicos. págs. 66-104. OCLC 1982052 .
- Bonolis, Luisa (2001). "Trabajo científico de Enrico Fermi". En Bernardini, C .; Bonolis, Luisa (eds.). Enrico Fermi: su obra y legado . Bolonia: Società Italiana di Fisica: Springer. págs. 314–394 . ISBN 978-88-7438-015-2. OCLC 56686431 .
- Compton, Arthur (1956). Búsqueda atómica . Nueva York: Oxford University Press. OCLC 173307 .
- Currie, LM; Hamister, VC; MacPherson, HG (1955). La producción y propiedades del grafito para reactores . Compañía Nacional de Carbono. OCLC 349979 .
- Embrey, Lee Anna (1970). "George Braxton Pegram 1876-1958" (PDF) . Memorias biográficas de la Academia Nacional de Ciencias . 41 : 357–407 . Consultado el 23 de noviembre de 2015 .
- Fermi, Enrico (diciembre de 1982). "La propia historia de Fermi". El primer reactor (PDF) . Oak Ridge, Tennessee: Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos, División de Información Técnica. págs. 22-26. OCLC 22115 . Consultado el 27 de mayo de 2017 .
- Groves, Leslie (1962). Ahora se puede contar: la historia del proyecto Manhattan . Nueva York: Harper. ISBN 978-0-306-70738-4. OCLC 537684 .
- Hewlett, Richard G .; Anderson, Oscar E. (1962). El nuevo mundo, 1939–1946 (PDF) . University Park: Prensa de la Universidad Estatal de Pensilvania. ISBN 978-0-520-07186-5. OCLC 637004643 . Consultado el 26 de marzo de 2013 .
- Hogerton, Hohn F. (1970). Reactores nucleares (PDF) . La comprensión de la serie atómica. Oak Ridge, Tennessee: Comisión de Energía Atómica de EE. UU. OCLC 108834 . Consultado el 6 de octubre de 2019 .
- Holl, Jack M .; Hewlett, Richard G .; Harris, Ruth R. (1997). Laboratorio Nacional de Argonne, 1946-1996 . Prensa de la Universidad de Illinois. ISBN 978-0-252-02341-5.
- Jones, Vincent (1985). Manhattan: el ejército y la bomba atómica . Washington, DC: Centro de Historia Militar del Ejército de los Estados Unidos. OCLC 10913875 .
- Lanouette, William; Silard, Bela (1992). Genio en las sombras: una biografía de Leo Szilard: el hombre detrás de la bomba . Nueva York: Skyhorse Publishing. ISBN 978-1-62636-023-5. OCLC 25508555 .
- Libby, Leona Marshall (1979). La gente del uranio . Nueva York: Crane, Russak. ISBN 978-0-8448-1300-4. OCLC 4665032 .
- Distrito de Manhattan (1947). Historia del Distrito de Manhattan, Libro IV - Proyecto Pile X-10, Volumen 2 - Investigación, Parte 1 - Laboratorio metalúrgico (PDF) . Washington, DC: Distrito de Manhattan.
- Nichols, Kenneth D. (1987). El camino a la Trinidad: un relato personal de cómo se hicieron las políticas nucleares de Estados Unidos . Nueva York: William Morrow and Company. ISBN 978-0-688-06910-0. OCLC 15223648 .
- Nightingale, RE (1962). "Grafito en la industria nuclear" . En Nightingale, RE (ed.). Grafito nuclear . Prensa académica. ISBN 978-1-4832-5848-5. OCLC 747492 .
- Rhodes, Richard (1986). La fabricación de la bomba atómica . Londres: Simon & Schuster. ISBN 978-0-671-44133-3.
- Salvetti, Carlo (2001). "El nacimiento de la energía nuclear: la pila de Fermi". En Bernardini, C .; Bonolis, Luisa (eds.). Enrico Fermi: su obra y legado . Bolonia: Società Italiana di Fisica: Springer. págs. 177–203 . ISBN 978-88-7438-015-2. OCLC 56686431 .
- Segrè, Emilio (1970). Enrico Fermi, físico . Chicago: Prensa de la Universidad de Chicago. ISBN 978-0-226-74473-5. OCLC 118467 .
- Wattenberg, Albert (1975). "Presente en la creación". En Wilson, Jane (ed.). Todo en nuestro tiempo: las reminiscencias de doce pioneros nucleares . Chicago: Boletín de los científicos atómicos. págs. 105-123. OCLC 1982052 .
- Weinberg, Alvin (1994). La primera era nuclear: la vida y los tiempos de un reparador tecnológico . Nueva York: AIP Press. ISBN 978-1-56396-358-2.
- Zug, J. (2003). Squash: una historia del juego . Nueva York: Scribner. ISBN 978-0-7432-2990-6. OCLC 52079735 .
enlaces externos
- The Day Tomorrow Began: The Story of Chicago Pile 1, the First Atomic Pile on YouTube - AEC Video 1967
- Fotos de CP-1 El Archivo de la Biblioteca de la Universidad de Chicago. Incluye fotos y bocetos de CP-1.
- Video de las gradas del oeste de Stagg Field, Instituto para el Estudio de Metales (Laboratorio Metalúrgico), Enrico Fermi, y un experimento activo usando CP-1
- La historia de 11 páginas de First Pile sobre CP-1
- "Recuerdos de primera mano de la primera reacción en cadena autosostenida" . Departamento de Energía . Archivado desde el original el 27 de marzo de 2019 . Consultado el 23 de septiembre de 2015 .Video de dos de los últimos pioneros supervivientes de CP-1, Harold Agnew y Warren Nyer.
- Archivos de audio de Fermi relatando el éxito del reactor en el décimo aniversario en 1952