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Recursos educativos

La construcción del reactor Chicago Pile-1

Forma del reactor Chicago Pile-1El diseño del reactor se componía de la utilización de bloques de grafito formando filas en una pila, algunos de los cuales contenían pequeños discos de uranio, ensamblados bajo la supervisión del físico italiano Enrico Fermi, en colaboración con Leó Szilárd, el descubridor de la reacción en cadena. Fermi sabía que, si colocaba los bloques correctamente, se produciría una reacción nuclear autosostenida.

Barras de control del reactor Chicago Pile-1El uranio era el material fisible, el grafito el moderador y contenía unas barras, llamadas "barras de control", recubiertas de cadmio que absorbían los neutrones. Si éstas se retiraban, la actividad de los neutrones en la pila aumentaba y, si se introducían, la reacción se detenía.

Tras una serie de estudios, consideraron que la esfera podría ser la mejor forma para el reactor, aunque sabían que no se podría construir una esfera perfecta con bloques rectangulares. Además, estaba la cuestión de que no sabían que tamaño debía tener.

No había instrucciónes a seguir, así que llevaron a cabo una serie de experiementos para estimar el tamaño correcto del reactor realizando los siguientes pasos:

Dibujo del Chicago Pile-11. Construyeron una pila reactangular intentando emular una esfera.

2. Un científico retiraba lentamente las barras de control fuera de la pila de forma que la reacción nuclear tuviese lugar.

Retirada de las barras de control del reactor Chicago Pile-13. Otro científico monitorizaba la reacción con tres instrumentos que recibieron los nombres de personajes de los libros de Winnie The Pooh: Pooh, Piglet y Tigger.

4. Otros científicos estaban preparados con contenedores de nitrato de cadmio para detener la reacción, en caso de emergencia.

 

 

El proceso se repitió con distintas configuraciones en el tamaño de la esfera hasta que las mediciones ayudaron a Fermi a concluir que el reactor final necesitaba ser una esfera elíptica de 6,1 m de alto (20 pies), 1,8 m de ancho en los extremos (6 pies) y 7,6 m de ancho en el medio (25 pies) y que el material requerido era menor al que se había estimado inicialmente, necesitando 360 toneladas de grafito y 45 toneladas de óxido de uranio, repartidos a lo largo de 57 capas o filas.

Chicago Pile-1Con estos datos, desmontaron la pila experimental y comenzaron, ya por fin, la construcción del que sería el reactor Chicago Pile-1 con materiales frescos. Una vez que la 57ª capa estuvo en su lugar, Fermi concluyó que la construcción había terminado. Era el 1 de diciembre de 1942.