Ποια ήταν η λειτουργία του γραφίτη στην πρώτη ατομική αντίδραση;
Εδώ είναι:
* Μετριοπάθεια σε πυρηνικούς αντιδραστήρες: Σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα, τα νετρόνια παράγονται κατά τη διάρκεια της σχάσης. Αυτά τα νετρόνια πρέπει να επιβραδυνθούν για να αυξηθεί η πιθανότητα περαιτέρω αντιδράσεων σχάσης. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται μετριοπάθεια νετρονίων .
* Ο ρόλος του γραφίτη: Ο γραφίτης, με την ατομική δομή του, είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικός στην επιβράδυνση των νετρονίων μέσω συγκρούσεων χωρίς να τα απορροφά. Αυτό επιτρέπει στα νετρόνια να έχουν περισσότερες πιθανότητες να προκαλέσουν περισσότερα συμβάντα σχάσης, διατηρώντας μια αλυσιδωτή αντίδραση.
Στο πλαίσιο της πρώτης ατομικής αντίδρασης (το έργο του Μανχάταν), ο γραφίτης διαδραμάτισε καθοριστικό ρόλο στην κατασκευή του πρώτου πυρηνικού αντιδραστήρα, γνωστός ως Σικάγο Πίλος-1.
Ακολουθεί μια ανάλυση του γιατί επιλέχθηκε γραφίτης:
* αφθονία και κόστος: Ο γραφίτης ήταν άμεσα διαθέσιμος και σχετικά φθηνός.
* Μετριοπάθεια νετρονίων: Η ικανότητά του να επιβραδύνει τα νετρόνια χωρίς να τα απορροφήσει ήταν απαραίτητη για τη λειτουργία του αντιδραστήρα.
* Δομική ακεραιότητα: Ο γραφίτης είναι αρκετά ισχυρός ώστε να αντέχει τη θερμότητα και την ακτινοβολία που παράγεται από τον αντιδραστήρα.
Επομένως, ενώ ο γραφίτης δεν συμμετείχε άμεσα στην ίδια τη διαδικασία πυρηνικής σχάσης, ο ρόλος του ως συντονιστή ήταν απαραίτητος για την επιτυχή λειτουργία του πρώτου ατομικού αντιδραστήρα.
