Історія створення ядерного реактора
Після відкриття А. Беккерелем і подружжям Кюрі явища радіоактивності Е. Резерфорд здогадався використовувати випромінювання, що народжується під час цього процесу, для впливу на атоми речовини. Найбільший інтерес у фізика викликало альфа-випромінювання. Опромінення речовини альфа-частинками викликає в ній ядерні реакції, що супроводжуються переродженням атомів (їх розпадом, перетворенням в нові атоми) або випусканням атомами нового випромінювання.
Можливість проводити ядерні реакції так, як задумано, привернула до себе увагу вчених. У 1934 р слідом за Резерфордом проводять досліди по бомбардуванню альфа-частинками різних речовин Ірен Жоліо-Кюрі (дочка подружжя Кюрі) і її чоловік Фредерік Жоліо-Кюрі. Вони виявляють, що алюміній, бор і магній після опромінення α-частинками набувають радіоактивні властивості. Нове фізичне явище називають в науці штучною радіоактивністю. За його відкриття подружжю Жоліо-Кюрі в 1935 р було присуджено Нобелівську премію.
У 1938 р німецькими фізиками О. Ганом і Ф. Штрасманом проводяться дослідження радіоактивного ділення ядер урану. Вчені спостерігають активне виділення нейтронів в ході реакції. Тоді ж Ф. Жоліо-Кюрі береться за дослідження поділу урану. На основі відкриття Гана і Штрасмана він висуває припущення, що в урані можливі ланцюгові ядерні реакції. Подальші роботи Жоліо-Кюрі підтвердили справедливість цього припущення.
Народжені при розподілі ядер урану нейтрони починають бомбардувати сусідні ядра і викликати їх поділ. В результаті розпад атомів триває стихійно. Чергова група атомів, що розпалися, породжує нейтрони, що руйнують ще одну групу атомів, і вони також породжують при розпаді нейтрони. При цьому виділяється колосальна кількість енергії, яка може бути використана людиною.
Ланцюгові ядерні реакції не потребують контролю, вони протікають самочинно. Однак цей стихійний процес призводить до вивільнення такої кількості енергії, що її виділення відбувається вибухово. На цьому принципі заснований пристрій атомної бомби. Але все ж процес вдалося приручити. Ядерна енергетика поділу розвиває технології контрольованого розщеплення атома, при яких можливе отримання не руйнівної, а корисної енергії для потреб промисловості.
Першим вченим, який домігся успіху, займаючись такими дослідженнями, був італійський фізик Е. Фермі. Він вивчав особливості процесу штучного поділу ядер урану і, зокрема, встановив, як обійти кордон величини критичної маси. Під критичною масою радіоактивної речовини розуміється така його кількість, коли ланцюгова реакція перестає бути керованою.
В атомній енергетиці досягнення ядерним пальним критичної маси дуже небезпечно, оскільки реактор перетворюється на бомбу. Перший в світі реактор був запущений під керівництвом Е. Фермі в США в 1942 р. В Радянському Союзі, в 1946 р., був запущений перший в Європі атомний реактор. Його запуском керував засновник вітчизняної ядерної фізики І. В. Курчатов.