世界上最早的人工核反應堆 1942年底芝加哥一號堆誕生

世界上最早的人工核反應堆是芝加哥一號堆。芝加哥一號堆（ChicagoPile-1，CP-1），人類第一臺（可控）核反應堆，1942年底（曼哈頓計劃期間）由著名物理學家費米（EnricoFermi）領導的小組在世界頂級學府芝加哥大學建立，是人類原子能時代的開端。芝加哥一號堆於1943年停止執行，並被拆卸運輸到芝加哥紅門森林。下面就跟本站一起具體看看世界上最早的人工核反應堆等相關內容。

芝加哥一號堆簡介

芝加哥一號堆是人類第一臺（可控）核反應堆，由費米、康普頓領導的冶金實驗室（MetallurgicalLaboratory）小組在芝加哥大學StaggFieldStadium內建成，1942年12月2日內部成功產生可控鈾核裂變的鏈式反應，成功開啟了人類的原子能時代，為1945年美國第一顆原子彈的成功爆炸奠基。這臺核反應堆沒有防輻射或冷卻系統，費米描述它為”一堆簡陋的黑磚和木頭“（acrudepileofblackbricksandwoodentimbers）。芝加哥一號堆的遺蹟存在於芝加哥大學校園內，已經成為一個美國國家歷史地標（NationalHistoricLandmark）和芝加哥地標（ChicagoLandmark）。

芝加哥一號堆於1943年停止執行，並被拆卸運輸到芝加哥紅門森林（RedGateWoods），在那裡被重新組裝並安裝了防輻射系統，成為了後來的芝加哥二號堆（ChicagoPile-2,CP-2）。二號堆所在的位置就是後來著名的美國第一個國家實驗室阿貢國家實驗室所在地。

核反應堆歷史沿革

早在1929年，科克羅夫特就利用質子成功地實現了原子核的變換。但是，用質子引起核反應需要消耗非常多的能量，使質子與目標的原子核碰撞命中的機會也非常之少。

1938年，德國人奧托·哈恩和休特洛斯二人成功地使中子和鈾原子發生了碰撞。這項實驗有著非常重大的意義，它不僅使鈾原子簡單地發生了分裂，而且裂變後總的質量減少，同時放出能量。尤其重要的是鈾原子裂變時，除裂變碎片之外還射出2至3箇中子，這個中子又可以引起下一個鈾原子的裂變，從而發生連鎖反應。

1939年1月，用中子引起鈾原子核裂變的訊息傳到費米的耳朵裡，當時他已逃亡到美國哥倫比亞大學，費米不愧是個天才科學家，他一聽到這個訊息，馬上就直觀地設想了原子反應堆的可能性，開始為它的實現而努力。費米組織了一支研究隊伍，對建立原子反應堆問題進行徹底的研究。費米與助手們一起，經常通宵不眠地進行理論計算，思考反應堆的形狀設計，

有時還要親自去解決石墨材料的採購問題。1942年12月2日曼哈頓計劃期間，費米的研究組人員全體集合在美國芝加哥大學StaggerField的一個巨大石墨型反應堆前面。這時由費米發出訊號，緊接著從那座埋沒在石墨之間的7噸鈾燃料構成的巨大反應堆裡，控制棒緩慢地被拔了出來，隨著計數器發出了咔嚓咔嚓的響聲，到控制棒上升到一定程度，計數器的聲音響成了一片，這說明連鎖反應開始了。這是人類第一次釋放並控制了原子能的時刻，這個反應堆被命名為“芝加哥一號堆"（ChicagoPile-1）。

1954年前蘇聯建成世界上第一座原子能發電站利用濃縮鈾作燃料，採用石墨水冷堆，電輸出功率為5000千瓦。1956年，英國也建成了原子能電站。原子能電站的發展並非一帆風順，不少人對核電站的放射性汙染問題感到憂慮和恐懼，因此出現了反核電運動。其實，在嚴格的科學管理之下，原子能是安全的能源。原子能發電站周圍的放射性水平，同天然本底的放射性水平實際並沒有多大差別。

1979年3月，美國三裡島原子能發電站由於操作錯誤和裝置失靈，造成了原子能開發史上空前未有的嚴重事故。然而，由於反應堆的停堆系統、應急冷卻系統和安全殼等安全措施發揮了作用，結果放射性外逸量微乎其微，人和環境沒有受到什麼影響，充分說明現代科技的發展已能保證原子能的安全利用。