ชิ้นส่วนของประวัติศาสตร์นิวเคลียร์กลับมามีชีวิตอีกครั้ง

Gretchen Ertl



มันซ่อนตัวอยู่ในห้องด้านข้างของห้องปฏิบัติการปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของ MIT ซึ่งถูกปกคลุมด้วยแผ่นโลหะบางๆ ทำให้ดูเหมือนตู้เก็บของขนาดใหญ่ แต่ภายในกล่องโลหะธรรมดานั้นเป็นชิ้นส่วนประวัติศาสตร์ที่สำคัญ—และเป็นประโยชน์สำหรับโครงการวิจัยและการศึกษาของ MIT ในด้านวิศวกรรมนิวเคลียร์

กล่องบรรจุกองแกรไฟต์เอ็กซ์โปเนนเชียล ซึ่งเป็นรุ่นเล็กของนักฟิสิกส์ด้านอุปกรณ์ เอนริโก แฟร์มี สร้างขึ้นภายใต้อัฒจันทร์ของสนามฟุตบอลมหาวิทยาลัยชิคาโกเพื่อนำไปสู่ยุคปรมาณู การทดลองของ Fermi ในปี 1942 ใช้กราไฟท์เพื่อชะลอนิวตรอนที่เล็ดลอดออกมาจากแหล่งกำเนิดรังสีมากกว่าหนึ่งล้านเท่า นั่นทำให้พวกเขามีปฏิสัมพันธ์กับอะตอมในแท่งยูเรเนียมที่สอดเข้าไปในกอง ทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ฟิชชันที่มีการควบคุมครั้งแรกของโลก มันพิสูจน์ทฤษฎีที่นำไปสู่การระเบิดปรมาณูลูกแรกและไม่นานหลังจากนั้น เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เครื่องแรก





ในปีต่อๆ มา หลังจากที่ความลับของการวิจัยในช่วงสงครามถูกยกเลิก มหาวิทยาลัยและห้องแล็บวิจัยทั่วประเทศต่างเร่งรีบเพื่อสร้างกองกราไฟท์ของตนเอง—รุ่นที่เล็กกว่าซึ่งจะไม่ก่อให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่แต่สามารถพัฒนาการวิจัยในเทคโนโลยีที่เพิ่งเริ่มต้นนี้ได้ Kord Smith, NUE '79, SM '79, PhD '80, MIT's KEPCO Professor of the Practice of Nuclear Science and Engineering กล่าวว่าอย่างน้อย 25 แห่งถูกสร้างขึ้น แต่ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 อุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ได้ตกลงอย่างมั่นคงในแนวทางที่แตกต่างออกไปในการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์แบบฟิชชัน โดยใช้น้ำธรรมดาหรือน้ำที่มีน้ำหนักมาก (ทำจากออกซิเจนและดิวเทอเรียม ซึ่งเป็นรูปแบบหนักของไฮโดรเจน) แทนกราไฟต์เพื่อทำให้นิวตรอนช้าลงและ อำนวยความสะดวกในการแตกตัว ภายในเวลาไม่กี่ปี กองกราไฟท์ที่เหลือส่วนใหญ่ถูกรื้อถอนหรือทำเป็นลูกเหม็น

MIT เป็นหนึ่งในบริษัทแรกๆ ที่สร้างกองกราไฟท์ในปี 1957 และอุปกรณ์นั้นใหญ่ที่สุดที่สร้างขึ้นหลัง Fermi's ที่ความกว้างครึ่งหนึ่งของของเดิม มันถูกปิดตัวลงเหมือนกับที่อื่น ๆ ที่เห็นได้ชัดในช่วงต้นทศวรรษ 60 และลืมไปที่นั่นจนกระทั่งศาสตราจารย์ Michael Short จาก NSE สงสัยว่ามีอะไรอยู่ในกล่องลึกลับ

เป็นเรื่องยากที่จะเชื่อว่าฉันไม่รู้ถึงการมีอยู่ของอุปกรณ์พิเศษนี้ แม้ว่าจะเคยเรียนในสาขาวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมนิวเคลียร์มาก่อนและได้รักษาความสัมพันธ์อันยาวนานกับ NSE ไว้ Smith ผู้สอนในแผนกนี้มาตั้งแต่ปี 2011 กล่าว แต่เมื่อเขารู้ว่ามันอยู่ที่นั่น เขาก็ออกไปและวิ่งไปพร้อมกับแผนการที่จะนำมันกลับมาใช้ใหม่—ส่วนหนึ่งเป็นเพราะเขารู้ว่าจากการใช้งานที่ Kansas State ในปี 1970 ว่ามันมีประโยชน์สำหรับการวิจัยและการศึกษาอย่างไร และอีกส่วนหนึ่ง เพื่อฉลองครบรอบ 75 ปีการทดลองของ Fermi



อุปกรณ์ดังกล่าวโดยพื้นฐานแล้วจะเป็นบล็อกรูปลูกบาศก์ขนาดใหญ่ที่ทำจากกราไฟท์บริสุทธิ์ ซึ่งเป็นวัสดุชนิดเดียวกับที่พบในไส้ดินสอ โดยมีรูเจาะผ่านเพื่อให้สามารถสอดแท่งยูเรเนียมได้ ผลิตจากยูเรเนียมธรรมชาติที่ไม่อิ่มตัว พวกมันปล่อยรังสีในระดับต่ำที่สามารถจัดการได้อย่างปลอดภัยด้วยมือเปล่า Smith กล่าว ซึ่ง Fermi และผู้ร่วมงานของเขาทำในปี 1942

อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่แค่ความคิดถึงหรือชิ้นส่วนของพิพิธภัณฑ์เท่านั้น การออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ที่ใหม่กว่าหลายอย่าง เช่น เครื่องปฏิกรณ์แบบเตียงกรวดที่ออกแบบมาให้มีความปลอดภัยโดยเนื้อแท้และป้องกันการหลอมละลาย อาศัยเม็ดเชื้อเพลิงยูเรเนียมที่หุ้มด้วยกราไฟต์ แต่มีสถานที่น้อยมากในปัจจุบันที่จะดำเนินการวิจัยพื้นฐานเกี่ยวกับพฤติกรรมของกราไฟท์ในสภาพแวดล้อมที่เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน

กองกราไฟท์ของ MIT ซึ่งทำจากอิฐกราไฟท์บริสุทธิ์ 30 ตันและยูเรเนียม 2.5 ตัน ได้ถูกนำกลับคืนสู่สภาพการทำงานแล้ว และสมาชิก NSE ได้ดำเนินการสร้างการทดลองครั้งประวัติศาสตร์ของ Fermi ขึ้นใหม่ในช่วงเวลาที่แน่นอนของการครบรอบ 75 ปีของงาน เมื่อวันที่ 2 ธันวาคม 2560 ที่เป็นจุดเริ่มต้นของชีวิตใหม่ของกอง

ในขณะที่การทดลองในศูนย์วิจัยนิวเคลียร์แห่งชาติที่สำคัญต้องใช้เวลาหลายเดือนในการวางแผนและขั้นตอนการสมัครที่เข้มงวด นักศึกษาจะสามารถสร้าง ทดสอบ และรับผลลัพธ์จากการทดลองในกองกราไฟท์ได้ภายในไม่กี่วัน Smith กล่าว นอกจากนี้ยังจะให้ประสบการณ์ตรงในการใช้งานเครื่องปฏิกรณ์



นักเรียนได้รับมอบหมายให้ใช้เสาเข็มในเดือนพฤษภาคมเพื่อทำการวัดรังสีในแหล่งกำเนิด ในฤดูใบไม้ร่วง หลักสูตร NSE สองหลักสูตรจะใช้หลักสูตรนี้ ความตื่นเต้นของนักเรียนนั้นยิ่งใหญ่มาก Smith กล่าว: พวกเขาทั้งหมดต้องการเติมเชื้อเพลิงด้วยตัวเอง!

ซ่อน

เทคโนโลยีจริง

หมวดหมู่

Uncategorized

เทคโนโลยี

เทคโนโลยีชีวภาพ

นโยบายด้านเทคนิค

อากาศเปลี่ยนแปลง

นโยบายทางเทคนิค

มนุษย์และเทคโนโลยี

หุบเขาซิลิคอน

คอมพิวเตอร์

นิตยสาร Mit News

ปัญญาประดิษฐ์

ช่องว่าง

เมืองอัจฉริยะ

บล็อกเชน

สารคดีเรื่อง

ประวัติศิษย์เก่า

การเชื่อมต่อศิษย์เก่า

ฟีเจอร์ข่าว Mit

พ.ศ. 2408

มุมมองของฉัน

77 Mass Ave

พบกับผู้เขียน

โปรไฟล์ในความเอื้ออาทร

เห็นในวิทยาเขต

จดหมายศิษย์เก่า

ข่าว

การเลือกตั้งปี 2020

ด้วยดัชนี

ภายใต้โดม

นิตยสารข่าว Mit

ท่อดับเพลิง

เรื่องราวที่ไม่มีที่สิ้นสุด

โครงการเทคโนโลยีการแพร่ระบาด

จากท่านประธาน

ปกเรื่อง

แกลเลอรี่ภาพ

แนะนำ