Първият ядрен реактор в света
Преди около 80 години под футболно игрище на Университета в Чикаго учени правят първата стъпка към извличането на сила от ядрено делене. Изследванията им стартират атомната ера и създават основание за създаването на проекта Манхатън, който да направи оръжие с невъобразима мощ. По-късно именно същата техника ще се използва и за изграждането на атомните електроцентрали, които днес доставят 20% от енергията в Америка. От медицината до изкуството, страхотният и същевременно страшен потенциал от разделянето на атома остава малко аспекти от живота ни недокоснати.
Историята започва в края на 1938 г., когато работата на химиците Ото Хан, Фриц Страсман и Лиза Мейтнер довежда до откритието, че атомът – чието име между другото произлиза от гръцката дума за „неделим“ – всъщност може да бъде разделен. В отдалечено сътрудничество с Мейтнер – еврейка, бежанка от нацистка Германия, която се е установява в Стокхолм, Швеция – Хан и Страсман в Берлинския университет бомбардират големи, нестабилни уранови атоми с миниатюрни неутрони и за своя изненада откриват, че процесът може да произведе барий, елемент, много по-лек от урана. Това разкрива, че е възможно разделянето на урановите ядра на по-малко масивни, химически различни компоненти.
Триото изследователи веднага разбира, че са открили нещо голямо.
След като американски екип от Колумбийския университет бързо възпроизвежда експеримента, става ясно, че силата на разделянето на атомите не е шега. Като се има предвид крехкия геополитически климат в този момент, бързината, с която трябва да се възползват от тази нова технология, придобива огромно значение. Самият свят приличаше на нестабилен атом на ръба на самоунищожението. В Съединените щати президентът Франклин Рузвелт става все по-загрижен за възхода на харизматичния тирани в Германия.
Особено плашеща е възможността да се съединят верига от подобни реакции на делене и да се генерира достатъчно енергия за истинско унищожаване. През август 1939 г. това притеснение подтиква Айнщайн и унгарския физик Лео Силард да се срещнат и да изготвят писмо до Рузвелт, в което го предупреждават за опасността Германия да създаде ядрена бомба и да го накарат да започне програма за интензивни изследвания в тази посока и в САЩ. Айнщайн, които както Лиз Майтнер се беше отказал от професорската си длъжност в Германия заради антисемитските настроения, участва в сериозното послание, гарантирайки, че то ще направи дълбоко впечатление на президента.
Един месец по-късно армията на Хитлер навлезе в Полша, разпалвайки Втората световна война. Първоначално неохотния Рузвелт скоро успява да види нуждата съюзниците да стигнат до ядрено оръжие преди Германия. За да постигне тази цел, той официално се ангажира с помощ към група изключително талантливи ядрени изследователи. „Създадох съвет“, пише Рузвелт в последващо писмо до Айнщайн, „който да проучи подробно възможностите на вашето предложение относно елемента уран.“
Артур Холи Комптън, който е ръководител на отдела по физика в Чикагския университет, успява да събере екип от учени – химици, физици, металурзи – в университета до 1941 г. Включително Енрико Ферми и Лео Силард. И именно там започват експериментите.
Целта на екипа е да създаде самоподдържаща серия от деления в контролирана среда. Хан и Страсман наблюдават делене в няколко изолирани атома, а сега Комптън, Ферми и Силард искат да направят милиарди деления, като неутроните, които се освобождават от една реакция, предизвикват следващите няколко. Така ефектът нараства експоненциално и се произвежда все повече енергия.
За да извършат експеримента, те създават първия в света ядрен реактор – голяма кутия от графитени тухли и дърво с дължина около 20 метра и ширина и височина около 10 метра. Устройство има кадмиеви пръчки, които поемат излишните неутрони от деленията и предотвратяват експлозия. Реакторът е проектиран и изработен в рамките на един месец.
Работата на научния екип в Чикаго е критичната първа стъпка към целта на проекта Манхатън – разработване на ядрена бомба преди Оста. Тази цел ще бъде реализирана чак през 1945 г., когато Съединените щати хвърлят атомни бомби над Хирошима и Нагасаки, което довежда до ужасяващ и провокативен край на войната. (твърди се, че след като чува новината Айнщайн казва: „Горко ми“) И въпреки това, пробивът на Chicago Pile-1 (съкратено CP-1) представлява повече от просто стъпка напред към по-голяма военна мощ за САЩ. Той демонстрира, че човечеството е способно да извлече гориво от самите сърца на атомите.
Едно от най-очевидните наследства на експеримента CP-1 е растежът на ядрената енергетика, в което физикът Енрико Ферми играе важна роля след проекта в Чикаго. Ферми всъщност няма интерес към оръжията в дългосрочен план. Въпреки че работи по проекта Манхатън и е напълно отдаден, когато войната приключва, той започва да изгражда реактори с идеята, че те ще бъдат използвани за обществени цели, за производство на енергия.
