Графитовый реактор X-10 ( англ. X-10 Graphite Reactor; X-10 Pile , также Клинтонская поленница , Clinton Pile ) — второй в мире искусственный ядерный реактор (после Чикагской поленницы ), первый реактор, спроектированный и построенный для постоянного функционирования и производства плутония для ядерных бомб . Располагался в Ок-Риджской национальной лаборатории , работы по созданию и запуску велись под руководством Энрико Ферми .

Когда президент Рузвельт в декабре 1942 года инициировал создание Манхэттенского проекта , в местечке под названием Ок-Ридж в восточной части Теннесси уже был расположен Клинтонский инженерный завод , и здесь планировалось создание экспериментального реактора на воздушном охлаждении , пилотной станции химического разделения изотопов и вспомогательного оборудования. Графитовый реактор X-10, спроектированный и построенный за 11 месяцев, был запущен 4 ноября 1943 года . Реактор преобразовывал ²³⁸ U в новый элемент, ²³⁹ Pu , путём облучения первого нейтронами , полученными при делении ²³⁵ U , то есть выступал в роли реактора-размножителя .

Реактор состоял из огромного блока графита , занимавшего в длину и высоту 24 фута (7,3 метра ), окружённого несколькими футами плотного бетона в качестве защитной оболочки . В блоке было 1248 горизонтальных ромбовидных каналов, в которых ряды топливных стержней образовывали длинные пучки. Внутри каналов стержни со всех сторон обдувались воздухом. По истечении срока эксплуатации операторы загружали новые стержни, проталкивая их в каналы со лицевой стороны реактора, а облучённые стержни выталкивались с обратной стороны и по наклонному жёлобу попадали в бассейн с водой . Через несколько недель хранения в бассейне для уменьшения радиоактивности , стержни доставлялись на станцию химического разделения.

Реактор поставлял Лос-Аламосской национальной лаборатории первые значительные количества плутония. Исследования деления плутония в этих реакторных образцах привели к существенному усовершенствованию схемы бомбы (см. «Худыш» ). Станция химического разделения для X-10 доказала применимость фосфата висмута для процесса разделения, что было использовано на аналогичных станциях в Хэнфорде уже в полном масштабе. Наконец, реактор и станция разделения дали бесценный опыт инженерам, техникам, операторам и инспекторам безопасности , которые затем продолжили работу в Хэнфорде.

После окончания войны реактор X-10 стал первым производственным комплексом по производству радиоактивных изотопов для мирного использования. 2 августа 1946 года руководитель лаборатории Юджин Вигнер подарил главному врачу Бесплатной больницы по лечению кожных болезней и рака имени Барнарда в Сент-Луисе небольшой контейнер с ¹⁴ С для применения в медицинских целях. Последующие поставки радиоизотопов, в первую очередь ¹³¹ I , ³² P и углерода-14, предназначались для научных, медицинских, производственных и сельскохозяйственных нужд.

Остановлен в 1963 году , после 20 лет использования. В 1966 году реактор был назван национальным историческим памятником США . В 1969 году Американское общество металлов причислило его к архитектурным памятникам за вклад в развитие материаловедения . В 2008 году он был причислен Американским химическим обществом к национальным архитектурным памятникам по истории химии. Пульт управления и лицевую сторону реактора можно увидеть в ходе плановых экскурсий, организуемых ( ).

Аналогичные реакторы

Конструкция, аналогичная той, что была у реактора X-10, использовалась при разработке реактора Уиндскейл в Камбрии ( Англия ), который создавался по заказу ( англ. ), а позже управлялся ( англ. ). На одном из двух реакторов Уиндскейл в 1957 году произошёл пожар .

Ещё один реактор, похожий на X-10, до сих пор используется — BR-1 в городе ( Бельгия ), он используется в научных целях, в частности, для нейтронно-активационного анализа , экспериментов по физике нейтронов и калибровки измерительных устройств для ядерных установок.

Примечания

Литература

Основная:

• . — Oak Ridge National Laboratory / Lockheed Martin , 1997. — 154 p. от 8 февраля 2012 на Wayback Machine
• (англ.) . Visiting ORNL . Oak Ridge National Laboratory . Дата обращения: 15 апреля 2011. 13 мая 2012 года.
• Johnson Leland R. (англ.) . The Tennessee Encyclopedia of History and Culture . Tennessee Historical Society (1 января 2010). Дата обращения: 15 апреля 2011. 6 февраля 2012 года.

Дополнительная:

• Ginsberg Judah. (англ.) . American Chemical Society (25 февраля 2008). Дата обращения: 15 апреля 2011. 13 мая 2012 года.
• Guido Vittiglio. (англ.) . Belgian Nuclear Research Centre. Дата обращения: 15 апреля 2011. 13 мая 2012 года.
• (англ.) . Дата обращения: 15 апреля 2011. 13 мая 2012 года.