研究:B8反应堆缺乏铀和重水——Live Science
研究人员发现,位于德国海格洛赫的德国B8核反应堆在第二次世界大战末期远未达到自持链式反应的程度。根据档案文件以及对两块幸存铀立方体的分析建立的数学模型表明,铀和重水均存在短缺,Live Science报道。
铀和重水都不足
B8反应堆由五个同心圆排列的铀立方体组成,这些立方体通过链条悬挂在装有重水的容器中。原计划在装置中心放置一个镭-铍中子源,以引发核裂变链式反应。
该反应堆有664块天然铀立方体,每块重约2.32千克,总计约1540千克。研究作者估计,要实现自持反应,至少需要1200块立方体。战时德国各实验小组分配到的铀立方体总库存约为1100块。
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B8还含有约1400升重水,而维持连续链式反应需要超过3000升。重水含有氢的同位素氘,能够减慢中子速度,从而有助于铀核裂变。
核查海森堡的说法
领导反应堆研发的德国物理学家维尔纳·海森堡在1947年写道,该装置已接近完成,只需要相对少量的额外铀。研究第一作者、普林斯顿大学博士生帕特里克·帕克得出结论,这一估计与实际需求相差约一倍。
发表在《PNAS Nexus》期刊上的这项研究的作者还评估了在德国建造石墨慢化剂反应堆的可能性,这种反应堆类似于美国原子能计划期间位于芝加哥的装置。他们认为,由于可用于生产石墨的煤炭中硼含量很高,这一方案不可行:硼会吸收中子。B8所需的重水由德国占领的挪威唯一一家工厂生产,但其产能不足以为反应堆提供所需的量。