立方格格子概念

必须确定的第一件事之一是如何最好地将铀置于反应堆中。Fermi和Szilard建议将铀置于调节材料的基质中,从而形成铀的立方格晶格。这种安置似乎为遇到铀原子的中子最佳机会。在具有适当的调节性质的所有材料中,石墨是唯一可以获得足够量的所需纯度的唯一物质。

1941年7月在哥伦比亚开始研究石墨 - 铀晶格反应器,但在1941年12月重新组织铀项目后,Arthur H. Compton.在科研和发展办公室下负责该工作阶段,并决定将链条反应堆计划集中在芝加哥大学。因此,1942年初,哥伦比亚和普林斯顿团体被转移到芝加哥冶金实验室建立了。

亚瑟霍莉康普顿
Arthur Holly Compton(右)1942-1945的“芝加哥冶金项目”主任。

以一般的方式,费米下的实验核物理组主要涉及连锁反应;由F. H. Spedding组织的化学划分(后来根据S.K. Allison,J.Franck,W.C.Jognson和T. Hogness)与钚化学和分离方法,以及在E.P. Wigner下的理论组,具有设计桩。然而,这些问题被交织在一起,并且在似乎最适合特定任务的小组中研究了裂变过程的各种科学和技术方面。

在芝加哥,继续进行亚临界桩的工作。到1942年7月,从这些实验桩获得的测量变得足够远,以允许选择测试堆的临界大小的设计。此时,由Zinn设计的压制氧化铀的模具并订购制成。这是一个命运的步骤,因为桩的整个构造依赖于铀件的形状和尺寸。

由于不存在所需纯度的金属铀,必须使用氧化铀。虽然有几家制造商试图生产铀金属,但直到11月份才能提供任何可观的金额。By mid-November, Westinghouse Electric and Manufacturing Company, Metal Hydrides Company, and F. H. Spedding, who was working at Iowa State College at Ames, Iowa, had delivered several tons of the highly purified metal which was placed in the pile, as close to the center as possible. The procurement program for moderating material and uranium oxides had been handled by Norman Hilberry. R. L. Doan headed the procurement program for pure uranium metal.

尽管在7月设计了用于压制铀的模具,但额外的测量是为了获得关于控制反应的信息,以便将估计值修改为桩的最终临界大小,并开发其他数据。在最终桩完成之前构建了三十个实验亚临界桩。


冶金实验室是阿贡国家实验室的前身,该实验室由芝加哥大学和阿贡大学协会为美国能源部门经营。


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