EON𝑝𝑒𝑑𝑖𝑎

Başlangıçtan bugüne.

Enrico Fermi, Los Alamos 1945. Üç yıl önce Chicago'da kendi tasarladığı grafit-uranyum yığını eliyle kontrol etmiş, insanın ilk kontrollü zincirleme reaksiyonunu başlatıp durdurmuştu. Aynı bilgi şu anda New Mexico çölünde bomba kıvılcımına dönüşmek üzereydi.CC BY 4.0

2 Aralık 1942 · Stagg Field, Chicago Üniversitesi, Chicago, ABD

Chicago Pile-1: ilk kontrollü zincirleme nükleer reaksiyon

Paylaş

Enrico Fermi liderliğindeki ekip, Chicago Üniversitesi'nin terk edilmiş raket sahası altında grafit-uranyum yığını CP-1'i kritik hale getirdi ve 28 dakika boyunca insanın ilk kontrollü zincirleme nükleer reaksiyonunu sürdürdü. Aynı teknik kapı hem barışçıl nükleer enerjiye hem de atom bombasına açılıyordu.

1938'in sonunda Berlin'de Otto Hahn ve Fritz Strassmann, uranyum çekirdeklerinin nötron bombardımanı altında ikiye bölündüğünü gözlemledi; Lise Meitner ve Otto Frisch birkaç ay sonra olguyu "fisyon" adıyla yorumladı. Her bölünme, başlangıçta ne kadar nötron emildiyse ondan daha fazla nötron salıyordu — eğer bu nötronlar başka uranyum çekirdeklerini bölmeye devam edebilirse, kendini büyüten bir "zincirleme reaksiyon" mümkündü. Soru pratikti: reaksiyon nasıl tutulup yönetilecek? Kontrolsüz bir zincir bombadır; kontrollü bir zincir bir enerji kaynağıdır.

Manhattan Projesi'nin metalurji laboratuvarı Chicago Üniversitesi'nde örgütlendi. İtalyan göçmen fizikçi Enrico Fermi yığın tasarımının başına geçti; Leo Szilárd zincirleme reaksiyon fikrini 1933'ten beri savunuyordu. Tasarım yalın görünüyordu ama kapsamlıydı: yaklaşık 350 ton grafit blok, içine yerleştirilmiş 5,4 ton uranyum metali ve 45 ton uranyum oksit. Grafit "moderatör" olarak nötronları yavaşlatıyor, böylece bir sonraki çekirdeğin onları yakalama şansını artırıyordu. Yığını söndürmek için kadmiyum kaplı kontrol çubukları aşağı sarkıyordu; bir intihar görevi sayılan "acil durum" ekibi ise tabandaki kovaları sülfat çözeltisiyle yığına dökmeye hazır bekliyordu.

2 Aralık 1942 sabahı Stagg Field'in batı tribünleri altındaki raket sahasında ekip yığını yavaş yavaş çalıştırdı. Kontrol çubukları santimetre santimetre çekildi, nötron sayaçları "klik klik klik" giderek hızlandı. Saat 15:25'te Fermi yumuşak bir sesle "Yığın kendi kendine sürdürüyor" dedi. Reaksiyon 28 dakika boyunca kontrollü olarak sürdü ve sonra kapatıldı. Toplam güç çıkışı yaklaşık yarım watt'tı — bir el fenerini bile yakacak güç değildi; ama olgunun kanıtıydı. Eugene Wigner bir Chianti şişesi açtı; herkes karton bardaklardan içti ve şişeyi imzaladı. Compton, Harvard rektörü Conant'a şifreli telefonla haberi verdi: "İtalyan denizci yeni dünyaya indi."

Kapı iki yöne aynı anda açıldı. CP-1'in mantığı, üç yıl sonra Hanford'un plütonyum üreten dev reaktörlerine ölçeklendirildi; oradan üretilen plütonyum Nagasaki bombasının çekirdeğini oluşturdu. Aynı mantık 1956'da İngiltere'de Calder Hall'ın elektrik şebekesine bağlanan ilk ticari nükleer santraline dönüştü. Bugün dünya elektriğinin yaklaşık onda biri nükleerden geliyor; sera gazı salınımı bakımından düşük, ama Çernobil ve Fukuşima'nın gösterdiği gibi kazaları bölgesel ölçekte radyoaktif atık bırakan bir teknoloji. CP-1'in çalıştığı saha 1957'de söküldü, atıkları gömüldü, üzerine Henry Moore'un "Nükleer Enerji" heykeli dikildi — kafatasıyla mantar bulutu arasında salınan bir kütle. Olay anıtlaştırılırken bile çift anlamı taşır: insan ilk kez yıldızların içinde işleyen kuvvetlerden birini kendi kontrolüne aldı; aynı eylem onun kendi kendini yok etmesinin de tekniğini verdi.

Galeri

Konum

Stagg Field, Chicago Üniversitesi, Chicago, ABD · OpenStreetMap →

Kaynaklar