Pierwszy reaktor - CP-1

Pierwszy reaktor jądrowy powstał w grudniu 1942 roku na stadionie przy uniwersytecie w Chicago w Stagg Field. Stworzony został przez zespół naukowców pod kierownictwem Enrico Fermi. Chicago Pile 1 (CP-1) składający 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, osiągnął krytyczność w dniu 2 grudnia 1942 roku. Reaktor ten był poprzednikiem pierwszych reaktorów zbudowanych w Hanford w stanie Waszyngton, które produkowały pluton.


rys. Chicago Pile 1

Pierwszy europejski reaktor - F-1

Natomiast pierwszym europejskim reaktorem był uruchomiony w ZSRR w dniu 25 grudnia 1946 roku pod kierunkiem Igora Kurczatowa w Laboratorium nr 2 reaktor F-1. Budowa reaktora jądrowego miała na celu uzyskanie plutonu-239, powstającego pod wpływem silnego strumienia neutronów, który później miał posłużyć do budowy bomby atomowej.

Reaktor zbudowano jako blok grafitu, pełniącego rolę moderatora, w kształcie walca z kopułą o średnicy 7,5 m,. W grafitowym bloku w licznych otworach umieszczono paliwo zawierające uran-238 uformowany w cylindry o średnicy 32 mm i długości 100 mm. Reaktor nie posiadał układu chłodzenia i mógł osiągać moc do 100 kW.

Oprócz produkcji plutonu, reaktor stał się polem doświadczalnym dla badań nad sterowaniem reaktora, szkoleniem operatorów czy badań nad poziomem promieniowania.


rys. Reaktor F-1

Pierwsze reaktory produkujące prąd

Pierwsze reaktory jądrowe do komercyjnego, cywilnego zastosowania były rozwinięte w latach 1950. W 1951 roku został ukończony reaktor EBR-1, zlokalizowany w National Reactor Testing Station w Idaho. Podczas pierwszego demonstracyjnego pokazu zorganizowanego przez Argonne National Laboratory, prąd pochodzący z przemian jądrowych zasilił 4 żarówki o małej mocy. Reaktor EBR-1 był prototypem reaktorów chłodzonych ciekłym metalem. Reaktor BORAX III, prototyp reaktora BWR zapewnił prąd do oświetlenia miasta Arco w 1955 roku.


fot. Cztery żarówki zasilane po raz pierwszy prądem z przemian jądrowych

W latach 1950 i 1960, powstało wiele innych mniejszych reaktorów o różnej konstrukcji (PWR, BWR, reaktory chłodzone ciekłym metalem czy gazem). Jednak w USA rozwijano jedynie projekty reaktorów PWR i BWR. Poniższy wykaz pokazuje historię pierwszych reaktorów w USA.

Rok	Jednostka	MWe	Lokalizacja	Użytkownik	Typ reaktora	Zamknięcie
1957	Shippingport	60	Shippingport, PA	Duquesne Light	PWR / LWBR	1982
1960	Dresden 1	200	Morris, IL	Commonwealth Edison	BWR	1978
1961	Yankee Rowe	160	Rowe, MA	Yankee Atomic	PWR	1991
1962	Big Rock Point	60	Charlevoix, MI	Consumers Power	BWR	1997
1963	Indian Point 1	250	Buchanan, NY	Consolidated Edison	PWR	1974
1963	Humboldt Bay 3	60	Eureka, CA	PG&E	BWR	1976
1963	Hallam	75	Hallam, NB		LMGMR	1964
1964	BONUS	70	Rincon, PR		BWR	1968
1966	Fermi 1	60	Monroe, MI	Detroit Edison	LMFBR	1978
1966	Hanford-N	860	Richland, WA	AEC/WPPSS	LGR	1988
1966	Pathfinder	60	Sioux Falls, SD	Northern States Power	BWR	1967
1967	Peach Bottom 1	40	Peach Bottom, PA	Philadelphia Electric	HTGR	1974
1969	LaCrosse	50	Genoa, WI	Dairyland Power	BWR	1987

Pierwsza doświadczalna elektrownia jądrowa

Mniej więcej w tym samym czasie w Obnińsku w Rosji powstał reaktor moderowany grafitem o mocy termicznej 30 MWt i elektrycznej 5 MWe. Reaktor ten uzyskał stan krytyczny, czyli stan samopodtrzymującej się reakcji łańcuchowej w dniu 9 maja 1954 roku a w dniu 26 czerwca 1954 roku po raz pierwszy podano prarę na turbiną a dzień poźniej rozpoczęto generację energii elektrycznej. Blok który rozpoczął regularne działanie w październiku 1954 roku był prekursorem reaktorów RBMK. Reaktor ten był eksploatowany do 29 kwietnia 2002 roku, zapewniając ciepło do ogrzewania 2000 gospodarstw. Elektrownia w Obnińsku jest uznawana za pierwszą doświadczalną elektrownię jądrową (w skali półtechnicznej) na świecie.


fot. Elektrownia jądrowa w Obnińsku

Pierwsza przemysłowa elektrownia jądrowa

Dwa lata później, tzn. w 1956 roku w Calder Hall w Wielkiej Brytanii uruchomiono pierwszą przemysłową elektrownię jądrową z reaktorem chłodzonym gazem (GCR). Budowa elektrowni rozpoczęła się w 1953 roku, blok 1 został po raz pierwszy podłączony do sieci 27 sierpnia 1956 roku i oficjalnie otwarty przez królową Elżbietę II w dniu 17 października 1956 roku. EJ Calder Hall posiadała cztery reaktory Magnox o mocy netto 60 MWe każdy, zmniejszonej do 50 MWe w 1973 roku. Reaktory dostarczały również parę do celów technologicznych dla zakładów Sellafield. We wczesnym okresie funkcjonowania EJ Calder Hall produkowała głównie pluton przeznaczony do produkcji wojskowej, produkcja energii elektrycznej była celem drugorzędnym. Od 1964 roku była już używany głównie do produkcji energii elektrycznej a w kwietniu 1995 roku rząd Wielkiej Brytanii ogłosił, że zaprzestano wszelkiej produkcji plutonu na potrzeby wojska. EJ Calder Hall była wyposażona cztery chłodnie kominowe, zbudowane w latach 1950–56, które miały 88 metrów wysokości i kształt hiperboloidalny o naturalnym ciągu.


fot. Elektrownia jądrowa Calder Hall w Wielkiej Brytanii