Эти четыре лампочки предвещали будущее с ядерной энергетикой.
20 декабря 1951 года глубоко в полынной степи на юго-востоке Айдахо группа физиков-ядерщиков собрала четыре 200-ваттные лампочки, свисающие с провисшего провода. Затем Гарольд Лихтенбергер, менеджер проекта, щелкнул выключателем. Лампочки загорелись.
В большинстве случаев для щелчка выключателя не нужна аудитория. Сообщается, что команда ученых также вела себя беспечно. «Вот и все», — сказал один учёный, когда лампочки загорелись, по словам Рика Майкла в Nuclear News.
Но это было не просто движение пальца: впервые в истории ядерная реакция произвела значительное количество электроэнергии.
На данный момент он питал только четыре лампочки. Но будущее выглядело светлым, глядя на маленькое кирпичное здание за пределами Арко, штат Айдахо.
Разработка экспериментального реактора-размножителя-I, как назывался реактор, питавший лампочки, началась в конце 1940-х годов, когда правительство Соединенных Штатов стремилось разработать процесс ядерной реакции, который позволил бы расширить его ограниченные запасы урана.
Уран-238 является наиболее относительно распространенным изотопом урана, составляя 99 процентов встречающейся в природе формы элемента. Однако, в отличие от редкого и радиоактивного изотопа урана-235, уран-238 стабилен и неделится без нейтронов высоких энергий.
Реактор-размножитель, подобный тому, который пытались построить ученые в Айдахо, преобразует «неделящийся материал урана-238 в делящийся материал быстрее, чем расходуется ядерное топливо», объяснял «Популярная механика» в 1952 году, «процесс, который будет способствовать расширению ядерной энергии». наша атомная программа».
Когда ученые инициируют процесс искусственного ядерного распада, атомы урана-238 поглощают нейтроны в активной зоне реактора, становясь относительно более расщепляющимися атомами плутония-239. Когда в ядро плутония в реакторе-размножителе попадает нейтрон высокой энергии, оно расщепляется, выделяя тепло и еще больше нейтронов. По мере продолжения реакции процесс становится самоподдерживающимся источником энергии в виде тепла.
В секретном правительственном технико-экономическом обосновании 1949 года, написанном Лихтенбергером, Уолтером Зинном и Аароном Новиком — ветеранами сверхсекретного Манхэттенского проекта США, который способствовал ядерным исследованиям и создал первое в мире ядерное оружие — был сделан вывод, что «с ядерной точки зрения… существует большой интерес к реактору на быстрых нейтронах для размножения».
Эксперименты с EBR-I начались в начале 1951 года. В компактном кирпичном здании протекал сложный процесс ядерных реакций, который привел к тому моменту, когда Лихтенбергер щелкнул этим переключателем.
Сначала жидкометаллический теплоноситель, состоящий из сплава натрия и калия, протекал через активную зону реактора, где поглощал тепло от процесса искусственного распада. Возвращаясь обратно в расходный бак, он передавал свое тепло вторичному жидкометаллическому теплоносителю, который перекачивался в котел, передавая тепло воде и производя достаточно пара для вращения турбины.
20 декабря в 13:50, когда Лихтенбергер щелкнул выключателем, первая электроэнергия, вырабатываемая ядерной энергией, потекла из турбин в четыре лампочки.
«Когда я повернул выключатель, — позже рассказал Лихтенбергер The Idaho Statesman, — думаю, меня больше интересовало, как будут работать автоматические выключатели, чем значимость испытания».
На самом деле, как сообщили изданию Statesman представители Комиссии по атомной энергии, производство электроэнергии было просто «второстепенным» по отношению к основным целям эксперимента: измерению эффективности бридерного процесса и преобразованию неделящегося материала в расщепляющийся материал. Производство электроэнергии было просто побочным проектом.
На следующий день мощность EBR-I достигла 100 киловатт, питая всю электронику в здании, что является еще одним многообещающим признаком развития ядерной энергетики.
Интерес к реакторам-размножителям снизился после 1960-х годов, когда мировые запасы урана увеличились, а ученые разработали более эффективные методы обогащения. Но маленькое кирпичное здание возле Арко до сих пор гордо называет себя «Первой в мире атомной электростанцией».
