Вестингауз Атомный крушитель
| Вестингауз Атомный крушитель | |
|---|---|
 Атомный крушитель 9 мая 2010 г., перед сносом в 2015 г. | |
 | |
| Общая информация | |
| Адрес | F Авеню и Вест |
| Город или город | Форест-Хиллз, Пенсильвания |
| Координаты | 40 ° 24'39 "N 79 ° 50'35" W / 40,4108661 ° N 79,8430295 ° W |
| Открыто | 1937 |
| Закрыто | 1958 |
| Снесен | 20 января 2015 г. |
| Назначен | 28 августа 2010 г. |
Westinghouse Atom Smasher с напряжением 5 миллионов вольт, Ван де Граафа представлял собой электростатический ядерный ускоритель которым управляла компания Westinghouse Electric Corporation в ее исследовательских лабораториях в Форест-Хиллз, штат Пенсильвания . [1] Он сыграл важную роль в развитии практического применения ядерной науки для производства энергии. [2] [3] [4] его помощью в 1940 году было обнаружено фотоделение урана В частности, с и тория . [5] [6] и наиболее часто упоминался в связи с некоторыми измерениями ядерной физики. [7] Westinghouse Atom Smasher смог провести точные измерения ядерных реакций для исследований в области ядерной энергетики. [8] Это был первый промышленный генератор Ван де Граафа . в мире [9] и ознаменовало начало ядерных исследований для гражданского применения. [10] [11] башня высотой 65 футов (20 м) Построенная в 1937 году, это была грушевидная . [9] [12] В 1958 году он замер. [12] назвал его «Вехой в электротехнике» В 1985 году Институт инженеров по электротехнике и электронике . [6]
История
[ редактировать ]Атомный сокрушитель Westinghouse был создан в связи с интересом и развитием физики в начале 1900-х годов. [13] В 1932 году произошли значительные успехи в исследованиях ядерной физики. Технология ускорителя частиц разделена на три направления исследований. Первое началось с исследований Эрнеста Резерфорда свойств атомных частиц в 1920-х годах. [14] Затем Джон Д. Кокрофт и Эрнест Уолтон произвели первый ядерный распад с использованием искусственно ускоренных частиц. [14] Второе направление исследований было сосредоточено на ускорителях высоких энергий и развитии резонансного ускорения. [14] Третьим направлением исследований стало изобретение бетатрона Рольфом Видеро в 1923 году. [14] Поскольку открытие ядра было новым, проводилось много исследований о том, как его коммерциализировать. С помощью ускорителей частиц ученые смогли увидеть заряженные частицы и узнать, как они имеют форму. [15] Использование ускорителя частиц позволило ученым лучше понять, как атомы, атомные ядра и нуклоны удерживаются вместе. [15] Это также помогло ученым узнать о квантовой физике и о том, как устроен мир. [15] Атомный ускоритель Вестингауза был первым ускорителем частиц, построенным для промышленного применения. [16] Ускоритель атомов был создан для выполнения тех же задач, что и генератор Ван де Граафа, но в гораздо большем масштабе и с более высоким напряжением. [13] Его использовали, чтобы заставить атомы сталкиваться друг с другом на скоростях, близких к скорости света, для создания новых частиц и излучения. [17] Эти новые частицы смогли помочь ученым узнать основы материи. [17] Атомный ускоритель оставался в вертикальном положении до 1958 года, но после окончания Второй мировой войны он практически не использовался . [18]
Как это работало
[ редактировать ]
В генераторе Ван де Граафа , изобретенном в 1929 году Робертом Дж. Ван де Граафом , бесконечная резиновая или тканевая лента переносит электрические заряды от ролика в основании устройства и откладывает их внутри полого металлического электрода наверху. Это приводит к возникновению высокого напряжения между электродами вверху и внизу устройства. [19]
В машине Вестингауза два высокоскоростных ремня поднимались по валу длиной 47 футов к грибовидному электроду в верхней части корпуса в форме луковицы, где электрические заряды накапливались (см. схему в разрезе) . [20] Различные ионы, например, генерируемые из газообразного водорода ( протонов ) или газообразного гелия ( альфа-частиц ), вводились в верхнюю часть ускорительной трубки. Высокий электростатический потенциал между верхом и низом трубки затем заставил эти субатомные частицы ускоряться до чрезвычайно высоких скоростей, когда они перемещались по вакуумированному цилиндру диаметром 17 дюймов и высотой 40 футов, который представлял собой герметичную стопку из множества отдельных стеклянных сегментов. вместе они составляли самую большую вакуумную лампу в мире на момент постройки. [6] Трубка ускорителя проходила между и параллельно вращающимся ремням к основанию машины, где ускоренные частицы бомбардировали экспериментальные мишени, расположенные внутри трубки, вызывая различные ядерные реакции . [19] [21]
Энергия частиц измерялась с помощью гамма-лучей , которые создавал луч , когда его частицы попадали на фтористую напряжения мишень, что было напрямую связано с потенциалом между электродами машины. [21]
Максимальное напряжение, которое может производить генератор Ван де Граафа, ограничено утечкой заряда с верхнего электрода из-за коронного разряда и образования дуги . При атмосферном давлении напряжение машины Ван де Граафа обычно ограничено примерно 1 мегавольтом. Таким образом, этот прибор был установлен внутри воздушного резервуара грушевидной формы высотой 65 футов и диаметром 30 футов, давление которого во время работы находилось под давлением 120 фунтов на квадратный дюйм. [20] Высокое давление улучшило изолирующие качества воздуха и уменьшило утечку заряда , позволив машине достичь потенциала напряжения 5 мегавольт. Это позволило достичь энергии пучка 5 МэВ , хотя первоначально надеялись достичь 10 МэВ .
Усилия военного времени
[ редактировать ]Во время Второй мировой войны Вестингауз приостановил фундаментальные исследования и вместо этого сосредоточился на исследовании микроволнового радара. [22] Это похоже на то, как Массачусетский технологический институт и Гарвард также создали свои собственные организации по изучению радиации и радио во время войны. Атомную установку остановили, чтобы Вестингауз мог сосредоточиться на отделе электроники. [22] Многие из участников проекта Westinghouse в этот период закрытия перешли к поиску другой работы, но оставались тесно связанными с ядерными исследованиями, которые проводились в то время. [22]
Подразделение ламп компании Westinghouse в Блумфилде, штат Нью-Джерси, начало производство металлического урана, который использовался в первой атомной реакторе. Прежде чем стать директором по исследованиям в отделе ламп, Харви Рентшлер разработал метод восстановления солей урана в металл, чтобы изучить возможность использования в качестве нити накаливания для ламп. Он обнаружил, что температура плавления слишком низка, чтобы ее можно было использовать, и решил закрыть проект до тех пор, пока не начнется строительство атомной электростанции в Чикаго. Единственным непосредственным источником металлического урана был завод в Блумфилде. Рентшлера попросили снова начать производство этих металлов для этого нового проекта. Он начал с грубой производственной линии низкого уровня, в которой в качестве сосудов использовались оцинкованные моечные баки, а затем расширил проект до дальнейшего производства. [22] ЕС Кондон , а также некоторые другие специалисты по атомной энергетике были направлены для тесной работы над Манхэттенским проектом по разработке методов разделения изотопов урана. Сам атомный ускоритель использовался в качестве резервуара для сжатого воздуха для разработки реактивных двигателей во время войны. [22]
Когда война закончилась, Вестингауз вернулся к своей обычной исследовательской деятельности, вернув множество рабочих и отремонтированную атомную ракету. Однако было обнаружено, что железо, использованное для создания атомного ускорителя, стало хрупким при низких температурах, и атомный ускоритель мог быть поврежден во время войны. [ нужна ссылка ] Этот факт был обнаружен, когда несколько кораблей «Либерти» плыли по ледяным водам Аляски, их внешний вид начал трескаться и разрушаться, в результате чего корабли затонули из-за разрушения металла. [ нужна ссылка ]
Усилия по сохранению
[ редактировать ]
В 2012 году недвижимость вокруг атомной установки была приобретена компанией P&L Investments, LLC. [1] Компанией руководил Гэри Сильверсмит, застройщик, который намеревался построить квартиры и выразил заинтересованность в спасении разрушителя. [23] В 2013 году Ассоциация молодых защитников природы Питтсбурга назвала его одной из 10 лучших возможностей сохранения города. [23] В 2013 году обсуждались планы школьного округа Вудленд-Хиллз по созданию учебного заведения STEM с атомным ускорителем в качестве центрального элемента, но стоимость от 4 до 5 миллионов долларов была непомерно высокой, и проект так и не продвинулся вперед. [23]
К 2015 году конструкция находилась в серьезном аварийном состоянии и была смещена с опор из-за вандализма и возраста. [23] 20 января 2015 года компания Silversmith сняла атомный ускоритель с опор и положила его на бок. [2] Рабочие положили кирпичи, чтобы зафиксировать падение, и опрокинули его. [12] В электронном письме в Pittsburgh Post-Gazette Сильверсмит заявил о своей постоянной приверженности ремонту и восстановлению атомного ускорителя, заявив: «Знаменитая лампочка Atom Smasher выживает». [23] По состоянию на 2023 год атомный ускоритель остается на месте сноса, подвергаясь воздействию стихии.
См. также
[ редактировать ]
- Список исторических памятников штата Пенсильвания в округе Аллегейни
- Westinghouse Atom Smasher в заброшенном здании
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Уолтер, Марни Блейк (1 сентября 2015 г.). «Маловероятный атомный ландшафт: Форест-Хиллз и атомная ускоритель Вестингауз» . Журнал истории Западной Пенсильвании . 98 (3). Исторический центр сенатора Джона Хайнца : 36–49 . Проверено 3 декабря 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б Кляйн, Барбара (зима 2016 г.). «Реконструкция атомного прошлого Питтсбурга» . Журнал Карнеги . 83 (4). Музеи Карнеги в Питтсбурге . Проверено 8 декабря 2019 г.
- ^ «Ускоритель частиц Ван де Граафа, Westinghouse Electric and Manufacturing Co., Питтсбург, Пенсильвания, 7 августа 1945 года» . Изучите историю Пенсильвании . ВИТФ-ТВ . Проверено 19 февраля 2015 г.
- ^ «Исторический маркер Westinghouse Electric Corporation [наука и изобретения]» . Изучите историю Пенсильвании . ВИТФ-ТВ . Проверено 19 февраля 2015 г.
- ^ Хаксби, РОД; Шупп, МЫ; Стивенс, МЫ; Уэллс, штат Вашингтон (1 января 1941 г.). «Фотоделение урана и тория» . Физический обзор . 59 (1): 57–62. Бибкод : 1941PhRv...59...57H . дои : 10.1103/PhysRev.59.57 . Проверено 3 декабря 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Вехи: атомный крушитель Westinghouse, 1937» . Wiki по истории техники и технологий . Партнерство ETHW. 29 мая 1985 года . Проверено 3 декабря 2019 г.
включает ссылку на видеозапись 1985 года: «Церемония посвящения вехи IEEE».
- ^ Хаксби, РОД; Шупп, МЫ; Стивенс, МЫ; Уэллс, штат Вашингтон (15 декабря 1940 г.). «Порог протон-нейтронных реакций лития, бериллия, бора и углерода» . Физический обзор . 58 (12): 1035–1042. Бибкод : 1940PhRv...58.1035H . дои : 10.1103/PhysRev.58.1035 . Проверено 2 октября 2021 г.
- ^ Колтман, Джон В. (февраль 1987 г.). «Атомный разрушитель Westinghouse??? Историческая веха IEEE». Транзакции IEEE по образованию . Е-30 (1): 37–42. дои : 10.1109/TE.1987.5570584 . S2CID 20864894 – через IEEE.
- ^ Перейти обратно: а б «Поиск исторических маркеров PHMC» (база данных с возможностью поиска) . Комиссия по истории и музеям Пенсильвании . Содружество Пенсильвании . Проверено 15 февраля 2015 г.
- ^ Токер, Франклин (2009). Питтсбург: новый портрет . Мистер. 470. ИСБН 9780822943716 .
- ^ Фей, Мори; Доллард, Уолт (3 апреля 2015 г.). «Отголоски Вестингауза в Форест-Хиллз / Ядерная история Форест-Хиллз» . Атомное слияние . Проверено 7 декабря 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б с О'Нил, Брайан (25 января 2015 г.). «Брайан О'Нил: С падением атомной ракеты в Форест-Хиллз часть истории рушится» . Питтсбург Пост-Газетт .
- ^ Перейти обратно: а б Колтман, Джон В. (февраль 1987 г.). «Атомный разрушитель Westinghouse??? Историческая веха IEEE». Транзакции IEEE по образованию . Е-30 (1): 37–39. дои : 10.1109/TE.1987.5570584 . S2CID 20864894 – через IEEE.
- ^ Перейти обратно: а б с д «Ускорители частиц» . ЭТВ . 28 апреля 2014 г. Проверено 14 апреля 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Министерство энергетики объясняет… ускорители частиц» . Energy.gov.ru . Проверено 14 апреля 2023 г.
- ^ «Исторический атомный крушитель Westinghouse, судьба неясна - Ядерный музей» . ahf.nuclearmuseum.org/ . 24 марта 2023 г. Проверено 24 марта 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б Таня Льюис (12 августа 2013 г.). «Невероятная технология: как работают атомные дробилки» . www.livscience.com . Проверено 17 марта 2023 г.
- ^ Чейни, Джим (2 января 2022 г.). «Удивительная история заброшенной атомной ускорительницы Westinghouse в Питтсбурге» . Раскрытие ПА . Проверено 24 марта 2023 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Самый мощный атомный разрушитель в Восточном Питтсбурге, штат Пенсильвания» . Жизнь . Том. 3, нет. 9. 30 августа 1937. С. 36–39 . Проверено 14 декабря 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Огромный генератор для разбивания атомов» . Популярная наука . 131 (1): 35 июля 1937 г. Проверено 28 апреля 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б Чабб, LW (ноябрь 1941 г.). «Придание атомам третьей степени» . Популярная механика . 76 (5): 8–11 . Проверено 14 декабря 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Колтман, Джон (1987). «Атомный сокрушитель Westinghouse - историческая веха IEEE». Транзакции IEEE по образованию . Е-30 (1):40. doi : 10.1109/TE.1987.5570584 . S2CID 20864894 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Харкинс, Джилл (21 января 2015 г.). «Атомная установка в Форест-Хиллз снесена; восстановление обещано» . Питтсбург Пост-Газетт .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с Westinghouse Atom Smasher, на Викискладе?
