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कैसे पहले मानव निर्मित परमाणु रिएक्टर ने विज्ञान और समाज को आकार दिया

यह 75 साल पहले, शिकागो फुटबॉल विश्वविद्यालय के एक ब्लीचर्स के नीचे था, कि वैज्ञानिकों ने परमाणु विखंडन श्रृंखला प्रतिक्रिया की शक्ति का दोहन करने की दिशा में पहला कदम उठाया। उनके शोध ने परमाणु युग की शुरुआत की, और मैनहट्टन प्रोजेक्ट की दौड़ में अकल्पनीय हथियार की ओर दौड़ लगा दी। बाद में, ठीक वही तकनीक परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण को प्रेरित करेगी जो आज अमेरिका की 20 प्रतिशत ऊर्जा की आपूर्ति करते हैं। चिकित्सा से कला तक, परमाणु को विभाजित करने की भयानक और भयानक क्षमता ने हमारे जीवन के कुछ पहलुओं को अछूता छोड़ दिया है।

कहानी 1938 के अंत में शुरू होती है, जब रसायनशास्त्री ओटो हैन, फ्रिट्ज़ स्ट्रैसमैन और लिस मीटनर के काम ने इस खोज का नेतृत्व किया कि परमाणु - जिसका नाम ग्रीक से "अविभाज्य" है - वास्तव में अलग हो जाता है। Meitner के साथ सुदूर सहयोग में, नाज़ी जर्मनी का एक यहूदी शरणार्थी जो स्टॉकहोम, स्वीडन में बस गया था, हैन और स्ट्रैसमैन ने बर्लिन विश्वविद्यालय में छोटे न्यूट्रॉन के साथ बड़े, अस्थिर यूरेनियम परमाणुओं पर बमबारी की। उनके आश्चर्य के लिए, उन्होंने पाया कि प्रक्रिया बेरियम का उत्पादन कर सकती है, जो यूरेनियम की तुलना में बहुत हल्का है। इससे पता चला कि यूरेनियम नाभिक को कम विशाल, रासायनिक रूप से अलग-अलग घटकों में विभाजित करना संभव था।

शोधकर्ताओं की तिकड़ी को तुरंत पता चल गया था कि वे किसी बड़ी चीज पर हैं। किसी तत्व की बहुत पहचान को बदलना कभी कीमियावादियों की कल्पना थी: अब, यह वैज्ञानिक वास्तविकता थी। फिर भी, उनके पास केवल कई वैज्ञानिक और सांस्कृतिक क्रांतियों का एक संकेत था, जो उनकी खोज को प्रेरित करेगा।

मीटनर और उनके भतीजे ओटो फ्रिस्क द्वारा किए गए सैद्धांतिक काम ने इस शुरुआती खोज पर तेजी से विस्तार किया- जनवरी 1939 में प्रकृति में प्रकाशित एक पेपर में न केवल विखंडन के यांत्रिकी बल्कि इसके आश्चर्यजनक ऊर्जा उत्पादन को भी रेखांकित किया गया। भारी यूरेनियम नाभिक के फटने से, अस्थिर उच्च-ऊर्जा वाले राज्यों से स्थिर निम्न-ऊर्जा वाले राज्यों में संक्रमण, उन्होंने भारी मात्रा में ऊर्जा जारी की। क्या अधिक है, फांक परमाणुओं ने आवारा न्यूट्रॉन को उगल दिया जो स्वयं पास के अन्य नाभिक में विखंडन को ट्रिगर करने में सक्षम थे।

कोलंबिया विश्वविद्यालय में एक अमेरिकी टीम ने तुरंत बर्लिन के परिणाम को दोहराया, यह स्पष्ट था कि परमाणु-विभाजन की शक्ति कोई मज़ाक नहीं थी। उस समय की भीषण भू-राजनीतिक जलवायु को देखते हुए, इस नई तकनीक को भुनाने के लिए भीड़ ने जबरदस्त महत्व लिया। आत्म विनाश के कगार पर दुनिया खुद एक अस्थिर परमाणु के समान थी। संयुक्त राज्य अमेरिका में, राष्ट्रपति फ्रैंकलिन रूजवेल्ट विदेशों में करिश्माई अत्याचारियों की चढ़ाई से चिंतित थे।

स्टैग्स फील्ड में स्टैंड के नीचे भारी रिएक्टर लगाया गया था। स्टैग्स फील्ड में स्टैंड के नीचे भारी रिएक्टर लगाया गया था। (शिकागो विश्वविद्यालय)

कुछ रसायनज्ञों और भौतिकविदों के लिए, स्थिति और भी विकट थी। "वैज्ञानिकों, जिनमें से कुछ [जिसमें अल्बर्ट आइंस्टीन, और हंगेरियन भौतिक विज्ञानी लियो स्ज़िलर्ड] शामिल थे, फासीवादी यूरोप के शरणार्थी थे, जानते थे कि क्या संभव है, " यूनिवर्सिटी ऑफ शिकागो के भौतिकी के प्रोफेसर एरिक आइजैक कहते हैं। “वे एडोल्फ हिटलर को जानते थे। और अमेरिका में अपने सहयोगियों और अपने साथियों के साथ, उन्होंने बहुत जल्दी महसूस किया कि अब हमारे पास विखंडन था, निश्चित रूप से उस ऊर्जा का उपयोग नापाक तरीकों से करना संभव होगा। ”

विशेष रूप से भयावह वास्तविक विनाश को लाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए विखंडन प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला को एक साथ स्ट्रिंग करने की संभावना थी। 1939 के अगस्त में, इस चिंता ने आइंस्टीन और स्ज़ीलार्ड को रूजवेल्ट को एक पत्र मिलने और मसौदा तैयार करने के लिए प्रेरित किया, जिससे उसे जर्मनी को परमाणु बम बनाने का खतरा हो गया और उसे अमेरिका के आइंस्टीन में गहन घरेलू अनुसंधान का एक कार्यक्रम शुरू करने के लिए प्रेरित किया, जो लिस को पसंद था। जर्मनी में सेनेटर ने अपनी प्रोफेसरशिप छोड़ दी थी क्योंकि यहूदी विरोधी भावना जोर पकड़ रही थी, यह सुनिश्चित करते हुए कि यह राष्ट्रपति पर गहरी छाप छोड़ेगा।

एक महीने बाद, हिटलर की सेना ने द्वितीय विश्व युद्ध को अनदेखा करते हुए पोलैंड में प्रवेश किया। जैसा कि इसहाक का वर्णन है, एक अनिच्छुक रूजवेल्ट जल्द ही स्ज़ीलार्ड के सोचने के तरीके के आसपास आया, और उसने मित्र राष्ट्रों को जर्मनी को परमाणु हथियार के लिए हरा करने की आवश्यकता को देखा। उस अंत को प्राप्त करने के लिए, उन्होंने औपचारिक रूप से परमाणु शोधकर्ताओं के एक प्रतिबद्ध, सर्वोच्च प्रतिभाशाली समूह की सहायता को सूचीबद्ध किया। रूज़वेल्ट ने आइंस्टीन को एक अनुवर्ती पत्र में लिखा, "यूरेनियम के तत्व के बारे में आपके सुझाव की संभावनाओं की पूरी जाँच करने के लिए" मैंने एक बोर्ड बुलाई है। "

इसहाक कहता है, "आइंस्टीन के पत्र को बसने में थोड़ा समय लगा।" और आर्थर होली कॉम्पटन, जो शिकागो भौतिकी विभाग के विश्वविद्यालय के प्रमुख थे, 1941 तक विश्वविद्यालय में वैज्ञानिकों, रसायनज्ञों, भौतिकविदों, धातुकर्मवादियों के एक सपने की टीम को इकट्ठा करने में सक्षम थे। इसमें एसिलो फ्रोडी भी शामिल थे। कैंपस में यहीं। और यहीं उन्होंने प्रयोग किया। ”

स्मारक का एक हवाई दृश्य, जो अब CP-1 को याद करता है। इसके केंद्र में (या नाभिक) हेनरी मूर की बल्बनुमा मूर्ति है, स्मारक का एक हवाई दृश्य, जो अब CP-1 को याद करता है। इसके केंद्र में (या नाभिक) हेनरी मूर की बल्बनुमा मूर्तिकला है, "परमाणु ऊर्जा।" आस-पास की काली निविदाओं में ओग्रीडिजक प्रिलिंगर आर्किटेक्ट्स द्वारा "न्यूक्लियर थ्रेशोल्ड्स" नामक एक अस्थायी स्थापना शामिल है। (शिकागो विश्वविद्यालय)

स्वप्न टीम का लक्ष्य एक नियंत्रित वातावरण में विखंडन की घटनाओं की एक आत्मनिर्भर श्रृंखला का उत्पादन करना था: दूसरे शब्दों में, एक परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया। हैन और स्ट्रैसमैन ने कुछ अलग-थलग परमाणुओं में विखंडन देखा था। अब कॉम्पटन, फर्मी और स्ज़िलर्ड ने अरबों के मिलन के साथ तार-तार करना चाहा, न्यूट्रॉन के साथ एक प्रतिक्रिया ने अगले कई को ट्रिगर किया। प्रभाव तेजी से बढ़ेगा, और इसलिए इसका ऊर्जा उत्पादन भी होगा।

प्रयोग करने के लिए, उन्हें दुनिया का पहला मानव-निर्मित परमाणु रिएक्टर बनाना होगा, ग्रेफाइट ईंटों और लकड़ी का एक बॉक्सिंग उपकरण, जिसकी लंबाई लगभग 60 फीट और लंबाई 30 फीट होगी। डिवाइस के भीतर, कैडमियम नियंत्रण की छड़ें विखंडन प्रतिक्रियाओं से अतिरिक्त न्यूट्रॉन को भिगोती हैं, जिससे नियंत्रण के भयावह नुकसान को रोका जा सकता है। विश्वविद्यालय के स्टैग फील्ड में स्टैंड के नीचे, रिएक्टर-ब्लूप्रिंट और एक ही महीने के अंतराल में निर्मित-सफलतापूर्वक एक परमाणु श्रृंखला प्रतिक्रिया को प्रेरित करता है, और शक्ति उत्पन्न करने के लिए इस पर आकर्षित होता है।

शिकागो ऑल-स्टार साइंस टीम के काम ने मैनहट्टन प्रोजेक्ट की ओर से एक्सिस से पहले परमाणु बम विकसित करने के लक्ष्य की ओर महत्वपूर्ण पहला कदम रखा। इस लक्ष्य को 1945 में महसूस किया जाएगा, जब अमेरिका ने हिरोशिमा और नागासाकी पर परमाणु बम गिराए, जिससे युद्ध का घातक और उत्तेजक अंत हो गया। (आइ डब्ल्यू ओ है, ”आइंस्टीन ने खबर सुनने के बाद कहा है।) और अभी तक, शिकागो पाइल -1 की सफलता, जिसका नाम सीपी -1 है, ने यूएस के लिए अधिक से अधिक सैन्य की ओर एक कदम से अधिक का प्रतिनिधित्व किया, इसने मानवता के लिए प्रदर्शन किया। ईंधन के लिए परमाणुओं के बहुत दिल में टैप करने की क्षमता।

CP-1 प्रयोग की सबसे स्पष्ट विरासतों में से एक परमाणु ऊर्जा उद्योग की वृद्धि है, जो भौतिक विज्ञानी एनरिको फर्मी ने गुप्त शिकागो अनुसंधान संगठन के साथ अपने समय के बाद किकस्टार्टिंग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई थी। इसहाक कहते हैं, "फ़ेर्मी को लंबे समय तक हथियारों में कोई दिलचस्पी नहीं थी।" "उन्होंने निश्चित रूप से मैनहट्टन परियोजना पर काम किया, और वह पूरी तरह से समर्पित था- लेकिन जब युद्ध खत्म हो गया, तो उन्होंने रिएक्टरों का निर्माण जारी रखा, इस विचार के साथ कि वे नागरिक उपयोग के लिए उपयोग किए जाएंगे, बिजली उत्पादन के लिए।"

हेनरी मूर की हेनरी मूर की "परमाणु ऊर्जा" जैसा कि पक्ष से देखा गया है। बैकग्राउंड में जो और रिका मनसुइटो लाइब्रेरी के गुंबद हैं। (शिकागो विश्वविद्यालय)

इसहाक नोट करता है कि सीपी -1 के साथ नियंत्रित विखंडन ने चिकित्सा में परमाणु तकनीक को शामिल करने का मार्ग प्रशस्त किया (थिंक एक्स-रे, सीटी स्कैन, और अन्य नैदानिक ​​उपकरण, साथ ही कैंसर चिकित्सा) और कृषि (इसाक एक के रूप में उद्धृत करता है) उदाहरण के लिए आनुवंशिक रूप से उनके जीन के सामरिक विकिरण के माध्यम से केले में विविधता लाने के लिए एक सतत प्रयास)। फिर भी सीपी -1 का सबसे बड़े पैमाने पर प्रभाव विज्ञान के अभ्यास पर था।

इसाक के अनुसार, "अगर आप सोचते हैं कि युद्ध के बाद क्या हुआ था, " कहते हैं, "पहली कुछ चीजें जो बनाई गई थीं, वे संघीय एजेंसियां ​​थीं जो इस देश में अनुसंधान को निधि देती थीं: परमाणु ऊर्जा आयोग, जिसे अब ऊर्जा विभाग कहा जाता है, और वर्षों बाद, नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ एंड नेशनल साइंस फाउंडेशन। ”ये एजेंसियां ​​सीपी -1 की सफलता के बाद अस्तित्व में आईं और मैनहट्टन प्रोजेक्ट ने अधिक व्यापक रूप से विज्ञान और प्रौद्योगिकी में नए सिरे से जनता के विश्वास का मार्ग प्रशस्त किया।

प्रेस्टीज "ड्रीम टीम" वैज्ञानिक सहयोग भी सीपी -1 प्रयास के परिणामस्वरूप प्रमुखता के लिए बढ़ा। इसहाक वर्तमान समय के इंटरकॉलेजिएट कैंसर अनुसंधान को देखता है, उदाहरण के लिए, मैनहट्टन प्रोजेक्ट मॉडल के प्राकृतिक विस्तार के रूप में: देश भर के प्रतिभाशाली दिमागों को एक साथ लाएं और जादू होने दें। इंटरनेट के लिए धन्यवाद, आधुनिक शोधकर्ता अक्सर शारीरिक रूप से बदले डेटा और परिकल्पनाओं को डिजिटल रूप से साझा करते हैं, लेकिन शिकागो पाइल -1 दिनों का रैपिड-फायर, लक्ष्य-उन्मुख विचार और प्रोटोटाइप बहुत अधिक जीवित और अच्छी तरह से है।

1957 में स्टैग फील्ड को बंद कर दिया गया था, जो ब्लीचर्स एक बार दुनिया के पहले कृत्रिम परमाणु रिएक्टर को आश्रय देते थे। विश्वविद्यालय अनुसंधान सुविधाओं और पुस्तकालयों से घिरा यह स्थल अब एक विनम्र ग्रे चतुर्भुज है। इस खुली जगह के दिल में, गोल कारपेट के साथ एक कांस्य कांसे की मूर्ति परमाणु सफलताओं को याद करती है। इसकी आकृति की व्याख्या या तो एक सुरक्षा कवच के रूप में की जा सकती है या एक मशरूम बादल की शिखा से की जा सकती है। "न्यूक्लियर एनर्जी" शीर्षक से, इस टुकड़े को विशेष रूप से अमूर्त मूर्तिकार हेनरी मूर से कमीशन किया गया था।

"यह भंग कर रहा है, " शिकागो कला इतिहास की अध्यक्ष क्रिस्टीन मेहरिंग मूर की क्रिप्टोकरंसी के बारे में पूछती है, "या क्या यह विकसित हो रहा है?" परमाणु दुनिया में अब हम कब्जा कर लेते हैं, जिसमें हम उन 75 साल पहले वितरित किए गए थे, जो इस तरह के लगते हैं। हमें हमेशा के लिए परेशान।

कैसे पहले मानव निर्मित परमाणु रिएक्टर ने विज्ञान और समाज को आकार दिया