Podstawy fizyczne

Historia rozwoju energetyki jądrowej

1789  
Martin Heinrich Klaproth Martin Heinrich Klaproth (1743-1817) odkrywa uran. Klaproth będąc jeszcze studentem farmacji w Berlinie zorganizował swoje laboratorium (1775), gdzie w rudzie, zwanej smółką, odkrył uran. Nowy pierwiastek nazwał od imienia planety, odkrytej osiem lat wcześniej. Oprócz uranu Klaproth odkrył również cyrkon i tytan. Latem 1802 r. został profesorem chemii na Uniwersytecie w Berlinie.
1808  
John Dalton

John Dalton (1766-1844), twórca nowożytnej atomistycznej teorii materii, odkrywa, że atom jest podstawową jednostką pierwiastka chemicznego. Na jego cześć jednostkę masy atomowej nazwano daltonem (Da).

Dalton dokonał również odkrycia zjawiska, które dziś określa się mianem daltonizmu. Od tego momentu zaczął prowadzić badania nad własnym wzrokiem, ponieważ stwierdził, że cierpi na tą wadę wzroku. W 1794 roku przedstawił w Towarzystwie Filozoficznym i Literackim w Manchesterze pracę na ten właśnie temat.

1896  
Antoine Henri Becquerel Antoine Henri Becquerel (1852-1908) podczas badania fluorescencji rud uranu odkrywa zjawisko radioaktywności uranu. Powtarzając eksperymenty, które przeprowadził Wilhelm Conrad Röntgen, zawinął fluorescencyjny minerał, będący rudą uranu, w materiał światłoczuły oraz czarny materiał nie przepuszczający światła. Zanim jednak zdjął czarną okrywę, by wystawić kliszę na światło fluorescencyjne, odkrył, że jest ona już całkowicie zaczerniona. Odkrycie to przyniosło mu, wspólnie z Piotrem Curie i Marią Skłodowską-Curie, Nagrodę Nobla z fizyki w 1903 r. Od nazwiska naukowca pochodzi jednostka radioaktywności bekerel.
1905  
Albert Einstein Albert Einstein publikuje pracę "Czy bezwładność ciał zależy od ich energii", w której to podaje słynny wzór na równoważność masy i energii (E=mc2). Einstein był jednym z największych fizyków-teoretyków naszych czasów, twórcą szczególnej i ogólnej teorii względności, współtwórcą korpuskularno-falowej teorii światła. Laureat nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w roku 1921 za wyjaśnienie efektu fotoelektrycznego.
1913  
Niels Bohr Niels Bohr (1885-1962) publikuje pracę w której opisał swój model budowy atomu wodoru. Według tego modelu elektron krąży wokół jądra jako naładowany punkt materialny, przyciągany do jądra siłami elektrostatycznymi. Przez analogię do ruchu planet wokół Słońca model ten nazwano "modelem planetarnym atomu". Za badanie i opracowanie modelu budowy atomu otrzymał w 1922 roku nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki. Cały czas Bohr był orędownikiem pokojowego wykorzystania energii atomowej.
1919  
Ernest Rutherford Ernest Rutheford (1871-1937) przeprowadził pierwszą sztuczną reakcję jądrową i odkrył proton - jeden z dwóch składników wszystkich jąder atomowych. Wcześniej zaprojektował doświadczenie z rozpraszaniem cząstek alfa na atomach cienkiej złotej folii. Na podstawie wyników tego eksperymentu w 1911 r. stwierdził, że prawie cała masa atomu i cały dodatni ładunek skupiony jest w małym jądrze atomowym. Twórca modelu planetarnego atomu. W 1914 r. wykazał falową naturę promieniowania gamma. Za swoje dokonania otrzymał w 1908 r. nagrodę Nobla z chemii.
1938  
Laboratorium Otta Hahna Otto Hahn (1879-1968) niemiecki fizykochemik wraz z Fritzem Strassmanem (1902-1980) przeprowadził pierwszą reakcję rozszczepienia jądra atomu, za co w 1944 r. otrzymał nagrodę Nobla. Ogromne zasługi w teoretycznym wyjaśnieniu zjawiska rozpadu promieniotwórczego miała austryjacka fizyczka Lise Meitner.
1942  
Chicago Pile 1 Zespół uczonych pod kierunkiem Enrico Fermiego (1901-1954) pracował nad wykorzystaniem zjawiska rozszczepienia i przeprowadzeniem reakcji w sposób kontrolowany. Ich praca została uwieńczona powodzeniem 2. grudnia, kiedy to skonstruowany pierwszy stos atomowy osiągnął krytyczność. Zbudowany na stadionie University of Chicago w Stagg Field Chicago Pile 1 (CP-1) składał się z około 40.000 bloków grafitowych, specjalnie wyprodukowanych, by wykluczyć możliwość zanieczyszczeń, w których wydrążono około 22.000 otworów, by w nich umieścić kilka ton uranu.
1951  
Idaho Falls Podczas pierwszego demonstracyjnego pokazu zorganizowanego w grudniu przez Argonne National Laboratory zaświecono pierwsze cztery żarówki małej mocy, zasilane prądem elektrycznym wytworzonym przy pomocy reaktora jądrowego EBR-1, zlokalizowanego w National Reactor Testing Station w Idaho Falls. Reaktor EBR-1 był prototypem reaktorów chłodzonych ciekłym metalem.
1953  
Nautilus in Seawolf W stoczni Electric Boat Division of General Dynamic w Groton rozpoczęto budowę pierwszego na świecie okrętu podwodnego o napędzie jądrowym Nautilus (SSN-571). Napęd okrętu stanowił reaktor jądrowy S2W firmy Westinghouse o mocy 15.000 KM (11.029 kW).
1954  
Obninsk W Obnińsku w b. ZSRR została uruchomiona pierwsza doświadczalna elektrownia jądrowa (w skali półtechnicznej) o mocy 6 MW.
1956  
Calder Hall W Calder Hall w Wielkiej Brytanii uruchomiono pierwszą przemysłową elektrownię jądrową wyposażoną w reaktor chłodzony gazem (GCR - ang. Gas Cooled Reactor).
1958  
Shippingport Uruchomiono pierwszą komercyjną elektrownię jądrową, wyposażoną w reaktor lekkowodny (PWR) w Shippingport w USA.
1960  
Dresden 60 mil na południowy zachód od Chicago w miejscowości Morris uruchomiono pierwszą komercyjną EJ Dresden wyposażoną w reaktor wodny wrzący. EJ Dresden była pierwszą EJ w USA wybudowaną bez wsparcia funduszy rządowych.
1962  
Nuclear Power Demonstration Energię elektryczną zaczyna dostarczać pierwsza kanadyjska elektrownia jądrowa NPD (Nuclear Power Demonstration) będąca prototypem komercyjnego reaktora CANDU.
1963  
EJ Agesta 17 lipca rozpoczęła pracę pierwsza w świecie elektrociepłownia jądrowa w Agesta, która dostarczała ciepło do przedmieść stolicy Szwecji - Farsta. Zainstalowano w niej reaktor ciężkowodny na uranie naturalnym, o mocy 68 MWt oraz 12 MWe.
1965  
EJ Chinon We Francji uruchomiono pierwsze reaktory jądrowe chłodzone gazem w Chinon.
1972  
Oklo W Oklo w zachodniej Afryce grupa uczonych francuskich odkryła pozostałości po naturalnym reaktorze jądrowym.
1974  
Wash 1400 Opublikowano raport WASH1400 stanowiący manifest bezpieczeństwa elektrowni jądrowych. Określono po raz pierwszy ilościowy sposób oceny poziomu bezpieczeństwa obiektów jądrowych oraz metodykę porównania zagrożeń z obiektami nie jądrowymi.
1979  
Three Mile Island W elektrowni Three Mile Island w USA miała miejsce najpoważniejszą awarią reaktora LWR. Mimo iż połowa paliwa uranowego znajdującego się w reaktorze uległa stopieniu, awaria nie pociągnęła za sobą ofiar w ludziach, nikt nie doznał nawet uszczerbku na zdrowiu w wyniku napromieniowania. Dzięki systemowi barier, które spełniły swoją rolę, tak jak to przewidzieli konstruktorzy, na zewnątrz elektrowni wydostały się tylko śladowe ilości substancji radioaktywnych. Pomimo to gruntownie zweryfikowano ocenę poziomu bezpieczeństwa, a w wielu elektrowniach dokonano modernizacji układów bezpieczeństwa.