Questa pagina passa attraverso una versione condensata della storia dell’energia nucleare. Certo, ci sonomolti sviluppi e persone che non sono coperte. Fare clic sulla timeline a destra per una versione a schermo intero.
Abbiamo una storia molto più lunga su di NOI programmi di sviluppo del reattore qui.
Scoperte iniziali
Nessun progresso scientifico inizia mai veramente. Piuttosto, si basa sul lavoro di innumerevoli altriscoperte. Dal momento che dobbiamo iniziare da qualche parte, questa storia inizierà in Germania, nel 1895, dove afellow chiamato Roentgen stava sperimentando con raggi catodici in un tubo di vetro che aveva aspirato l’uscita di aria. A un certo punto, aveva il dispositivo coperto, ma ha notato che le lastre fotografiche off per theside sono stati illuminando quando il dispositivo è stato eccitato. Si rese conto che stava guardando un nuovo tipodi raggi, e lo chiamò ciò che qualsiasi fisico ragionevole chiamerebbe uno sconosciuto: la radiografia. Ha studiato sistematicamente questi raggi e ha preso la prima foto a raggi X della mano di sua moglie due settimanepiù tardi, diventando così il padre della moderna diagnostica medica.
Poco dopo in Francia, nel 1896, un ragazzo di nome Becquerel notò che se lasciava i sali di uranio seduti su lastre fotografiche, avrebbero esposto anche se nessun tubo catodico era eccitato. L’energia deve provenire dall’interno dei sali stessi. Marie Curie e suo marito Pierre hanno studiatoil fenomeno e isolato due nuovi elementi che esibivano questa produzione spontanea di energia: polonio e radio. Hanno chiamato il fenomeno radioattività.
In Inghilterra, Ernest Rutherford inizia a studiare la radioattività e scopre che ci sono due tipi di raggi che escono che sono diversi dai raggi X. Li chiama radiazioni alfa e beta. In seguito scopre il fatto scioccante che la stragrande maggioranza della massa di atomi è concentrata nei loro centri, e scopre così il nucleo atomico. Egli è ampiamente considerato oggi come il padre della fisica nucleare. In seguito scopre la radiazione gamma. Nel 1920, teorizza l’esistenza di una particella neutra nel nucleo chiamato neutrone, anche se non ci sono prove che i neutroni esistano ancora.
Nel 1932, Chadwick legge alcuni risultati pubblicati dal figlio di Curie, Irene Joliot-Curie che dice che la radiazione gamma è stata trovata per battere i protoni fuori dalla cera. Incredulo, sospetta che stiano vedendo i neutroni di Rutherford e fa esperimenti per dimostrarlo, scoprendo così il neutrone.
Fissione e la bomba
Con neutroni intorno, tutti li sparano a vari nuclidi. Ben presto, Hahn e Strassman sparano contro gli atomi di uranio e vedono alcuni strani comportamenti che Lise Meitner e suo nipote Frisch identificano come la scissione dell’atomo, rilasciando molta energia. Lo chiamano fissione, dopo la fissionein biologia binaria.
Szilard riconosce la fissione come un potenziale modo per formare una reazione a catena (che stava considerando da molto tempo). Lui e Fermi fanno alcuni studi di neutronmultiplication e vedono che è davvero possibile. Vanno a casa, sapendo che il mondo sta per cambiare per sempre.
Szilard, Wigner, e Teller scrivere una lettera al presidente Roosevelt, avvertimento di armi nucleari, e hanno Einstein firmarlo e inviarlo (era più famoso).Roosevelt autorizza un piccolo studio sull’uranio. Nel 1942, Fermi creò con successo la prima reazione a catena nucleare artificiale in un campo da squash sottolo stadio dell’Università di Chicago. Il progetto Manhattan ha preso il via. Due tipi di bombe sono stati perseguiti contemporaneamente, uno fatto con uranio arricchito, e l’altro fatto con plutonio. Le città segrete giganti furono costruite molto rapidamente. Quello di Oak Ridge, TNHA avuto un reattore che ha creato i primi grammi di plutonio per lo studio, ma il suo compito principale era quello di arricchire l’uranio. Quello di Hanford, WA è il sito dei reattori per la produzione di plutonio (i primi reattori nucleari ad alta potenza) e degli impianti chimici per l’estrazione del plutonio. Un altro, a Los Alamos, NM èil sito in cui viene sviluppata la tecnologia che trasforma i materiali delle armi in armi. Entrambi i percorsi per la bomba hanno successo. Il design più incerto, il dispositivo di implosione al plutonio (come Fat Man) è stato testato con successo nel sito Trinity nel New Mexico nel luglio 1945.
Viene presa la decisione di far cadere Little Boy e Fat Man su Hiroshima e Nagasaki, in Giappone, il 6 e il 9 agosto 1945. Le città sono devastate, con fino a 250.000 morti. Il Giappone si arrende incondizionatamente 6 giorni dopo, il 15 agosto 1945. Questa è la prima volta che il pubblico si rende conto che gli Stati Uniti hanno sviluppato bombe.
L’energia di fissione si espande nell’applicazione
Un reattore sperimentale raffreddato a metallo liquido in Idaho chiamato EBR-I è stato collegato a un generatore nel 1951, producendo la prima elettricità generata dal nucleare. Ma prima che le centrali elettriche civili venissero alla luce, l’ammiraglio Rickover spinse ad usare i reattori per alimentare i sottomarini, dal momento che non avrebbero avuto bisogno di fare rifornimento o di usare l’ossigeno per la combustione. L’USS Nautilus fu lanciato nel 1954 come primo sottomarino a propulsione nucleare. Poco dopo, l’Unione Sovietica apre il primo reattore non militare che produce elettricità. Basato sul progetto del reattore sottomarino, il reattore Shippingport apre nel 1957 come primo reattore commerciale negli Stati Uniti.
L’energia nucleare si espande e ristagna
Attraverso gli anni ’60 e’ 70, molti reattori nucleari sono costruiti per produrre elettricità, utilizzando disegni molto simili a quelli fatti per i sottomarini. Funzionano bene e producono elettricità a basso costo e senza emissioni con un’impronta mineraria e di trasporto molto bassa. Un futuro alimentato dal nucleare è previsto da molti. Nel 1974, la Francia decise di fare una grande spinta per l’energia nucleare, e finì con il 75% della loro elettricità proveniente dai reattori nucleari. Gli Stati Uniticostruito 104 reattori, e ha ottenuto circa il 20% della sua energia elettrica da loro. Alla fine, la carenza di manodopera e i ritardi nella costruzione hanno iniziato a far aumentare il costo dei reattori nucleari, rallentando la loro crescita.
L’incidente di Three Mile Island del 1979 e l’incidente di Chernobyl del 1986 hanno ulteriormente rallentato lo spiegamento dei reattori nucleari. Regolamenti più severi hanno portato i costi più alti. I test di sicurezza passiva del 1986 presso EBR-II dimostrano che i progetti avanzati di reattori (oltre a quelli originariamente usati per fabbricare sottomarini)possono essere sostanzialmente più sicuri. Questi test hanno gravi guasti si verificano senza barre di controllo inserite e i reattori si spengono automaticamente.
Nel 1994, il trattato da megatoni a Megawatt con la Russia viene firmato per ridurre le testate nucleari in combustibile per reattori. Alla fine, il 10% dell’elettricità statunitense proviene da armi nucleari smantellate.
Alla fine degli anni ’90 e ’00, il fenomenale record di sicurezza della flotta di reattori commerciali degli Stati Uniti (0 morti) e il buon funzionamento dei reattori combinati con le continue preoccupazioni dei cambiamenti climatici globali a causa delle emissioni di carbonio porta a parlare di un “rinascimento nucleare”,in cui nuove costruzioni potrebbero ricominciare sostanzialmente. Nel frattempo, il forte interesse per l’Asia si rafforza e piani ambiziosi per costruire grandi flotte sono fatti per soddisfare il crescente fabbisogno energetico senza aggiungere più combustibili fossili.
A marzo 2011, un grande terremoto e tsunami inondano i reattori di Fukushima Daiichi. I generatori diesel di backup falliscono e il calore di decadimentonon può essere raffreddato. Il carburante si scioglie, l’idrogeno si accumula ed esplode (al di fuori del contenimento). Radiazioni viene rilasciato, ma gran parte di esso va fuori a seainstead di in zona popolata. Nessuna gente si aspettava di morire per la dose di radiazioni.
Andando avanti
Marzo, 2013, famoso scienziato del clima James Hansen co-pubblica un documento dalla NASA computing che, anche con le stime peggiori degli incidenti nucleari, l’energia nucleare nel suo complesso ha salvato 1,8 milioni di vite e contando compensando le morti legate all’inquinamento atmosferico che provengono da impianti a combustibile fossile.
Settembre 2013, Voyager I entra nello spazio interstellare, 36 anni dopo il suo lancio. È alimentato da un generatore termico radioisotopico Plutonio-238.
Visita la nostra pagina principale per saperne di più sull’energia nucleare.
- Richard Rhodes,” The Making of the Atomic Bomb”, Simon and Schuster, 1986.
- Alvin Weinberg, “La prima era nucleare”, AIP Press, 1994.
- Tutte le immagini e molti dettagli estratti da Wikipedia