Реактор Ф-1: управляемая цепная реакция в Москве
25 декабря 1946 года в московской Лаборатории № 2 Академии наук СССР запустили экспериментальный ядерный реактор Ф-1 под руководством Игоря Курчатова. В нём впервые в СССР удалось поддерживать управляемую цепную реакцию деления урана.
Как это было
Работу над Ф-1 вели в рамках советского атомного проекта. Учёным требовалось экспериментально проверить, при каких условиях в уране может возникнуть самоподдерживающаяся цепная реакция, и получить данные для проектирования более крупных реакторов. Название установки расшифровывали как «физический первый».
Для строительства нужны были металлический уран и графит определённого качества. Их подготовка и проверка стали самостоятельной частью работы. На территории Лаборатории № 2 построили специальное помещение, где коллектив собирал реактор из блоков графита с ураном. За измерительные приборы, системы контроля и регулирования отвечали отдельные специалисты.
25 декабря 1946 года установка достигла критического состояния: выделяющиеся при делении нейтроны поддерживали дальнейшие деления ядер. Курчатов руководил пуском вместе с сотрудниками лаборатории. Это был не энергетический блок для снабжения города электричеством, а исследовательская установка.
Как это работало
Внутри Ф-1 находился уран — вещество, ядра которого способны делиться при захвате нейтронов. При одном делении выделяется энергия и появляются новые нейтроны; они могут вызвать следующие деления. Чтобы цепная реакция не затухала и не нарастала бесконтрольно, нужно регулировать количество нейтронов, продолжающих процесс.
Графит замедлял нейтроны, увеличивая вероятность их взаимодействия с ураном. Поглощающие стержни позволяли изменять интенсивность реакции: при их введении часть нейтронов поглощалась, а при извлечении их становилось больше. Приборы следили за состоянием установки и уровнем излучения.
Что было дальше
На Ф-1 измеряли характеристики уран-графитовой системы, проверяли расчёты и отрабатывали методы управления реактором. Полученные данные использовали при создании первого советского промышленного реактора, предназначенного для получения плутония. Позднее объект получил мемориальный статус; сейчас Ф-1 окончательно остановлен и сохраняется как памятник науки и техники.
В те же годы
Трубка Катаева: как свет превращали в телевизионный сигнал
24 сентября 1931 года Семён Катаев подал заявку на передающую телевизионную трубку с накоплением электрического заряда. В её основе была светочувствительная мишень, позволяющая передавать изображение электронным способом.
1932химия и материалыКаучук из спирта: как метод Лебедева стал заводской технологией
В 1932 году в СССР заработало промышленное производство синтетического каучука по технологии химика Сергея Лебедева. На Ярославском заводе СК-1 вещество, прежде получавшееся в лабораториях и опытных установках, начали выпускать в заводских условиях.
1933вычислительная техникаАксиомы Колмогорова: строгие правила для случайных событий
В 1933 году математик Андрей Колмогоров опубликовал книгу «Основные понятия теории вероятностей». В ней вероятности были описаны через систему аксиом, связанную с математической теорией меры.
1933ракеты и космосГИРД-Х: эксперимент с полностью жидкостным двигателем
В ноябре 1933 года на полигоне в Нахабино запустили ракету ГИРД-Х, созданную на основе проекта Фридриха Цандера. Доводку и запуск после его смерти выполнил коллектив ГИРД под руководством Сергея Королёва.
1933связь и радиоТеорема Котельникова: как сохранить непрерывный сигнал в отсчётах
В 1933 году Владимир Котельников опубликовал работу о пропускной способности каналов связи. В ней он показал, при каких условиях непрерывный сигнал можно точно восстановить по отдельным измерениям.
1934энергетикаОжижитель Капицы: гелий охлаждается при расширении
19 апреля 1934 года Пётр Капица получил жидкий гелий на созданной им установке с поршневым детандером. Работу он выполнил в Кембридже, где в то время руководил исследованиями низких температур.