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在愛達荷州的Experimental Breeder Reactor Number 1 (EBR-1) 是退役的研究型滋生反應器,是世界第一個核電廠,也是美國國家歷史地標(US National Historic Landmark)EBR-1位於愛達荷州ARCO小城東南部大約18英里( 29公里)的沙漠區。


 



 


早在1934年,意大利物理學家費米(Enrico Fermi)在原先的輻射理論和泡利的中微子理論基礎上提出了β衰變的費米理論。他實驗演示了以中子撞擊鈾元素,會發生核裂變反應。


 



設計EBR-1的初始目的並不是用來產生電能,而主要實驗任務是開發和驗證恩裡科費米(Enrico Fermi)的燃料育種原則;這一原則闡明核反應器會比其所消耗的生產更多的原子燃料,並認為建立一個滋生反應器應該是可能的。隨著其長期發電的實驗證明,反應器中會產生額外的燃料裂變,從而證實了核物理理論的假設。


 




 


自然界中,鈾元素235 (Uranium 235) 的原子是可以分裂的;在分裂過程中,一個遊蕩的中子撞擊鈾235原子核後,內部因吸收中子的能量,開始作劇烈的啞鈴狀震盪而分裂,分裂成兩個以上較小的原子核並會產生2 ~ 3 個新的中子。這些中子又會再撞擊附近的鈾235原子核,引發第二梯次核分裂,便可產生更多的中子。如此下去繼續呈指數函數增加發生分裂反應,可持續到所有鈾 235 耗盡為止,此即所謂「連鎖反應」。


 



 



 


但在自然界的鈾礦中,含鈾-235只有0.7%,其餘是不可分裂的鈾- 238。由於鈾- 238 只會吸收中子而不會造成核分裂,所以科學家們在EBR-1核反應器中將這些不能用於燃料的鈾--238 ,經過一系列核反應讓鈾- 238吸收中子後轉化成另一種比鈾-235更容易產生分裂的鈽-239(Plutonium 239)的元素。


 



 


- 239 是一種人造的元素,並不存在於自然界。當鈽-239吸收一中子後,就會發生核分裂並釋出中子,在原子核分裂時,一小部份質量會轉變成能量,工程師們利用這間控制室來控制反應器內的連鎖反應,藉以控制產生的能量。鈽 239的核分裂與鈾 235 的核分裂反應非常類似但非常穩定,它的半衰期是二萬四千年。


 



 



利用機械手等遙控操作設備,工作人員在34層玻璃(39英吋厚)保護的屏蔽功能下以處理hot cell熱室房間內的高放射性物質。


 




 



19511220日下午150分時,這出自實驗用滋生反應器的電力量僅夠點亮一組4 個串連的燈泡,但這小小的發電量使它成為世界上第一個核電廠。設計和建造滋生式反應器的阿貢國家實驗室的16名科學家和所有工作人員,在興奮之餘在發電機旁邊的牆上寫下他們的姓名以記錄這歷史性的成就。


 



 


在此之後,除了執行正常關閉維修或參加實驗,實驗用滋生反應器EBR-1一直產生足夠的電力來支援整棟建築所需的供電,並繼續被用於實驗的目的直到1964年退役。


 




 


EBR-1除了創造了世界上第一個來自核能的電力, 它還是世界上第一個滋生反應器 ,並首先使用plutonium為燃料發電 。然而,在沒有政府繼續贊助這些研究情況下,在其科研任務完成後, EBR-I19631230日被正式關閉,代之以一個更新的反應器 EBR - Ⅱ。


1966825日,林登約翰遜總統在15,000名出席者前主持儀式,指定退休的EBR-1反應器為註冊的國家歷史地標。 


 



 


該一號實驗用滋生式反應器EBR-I今天仍然座落在愛達荷州東南部沙漠平原的一個小建築內,自1976年以來就向公眾開放,但只在陣亡將士紀念日和勞動節之間開放 。在這個地點同時展出在50年代飛機核子推進研究項目的兩個原型反應器。



 


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