世界上最年轻的制造出核反应堆的人

想想我们13岁的时候在干什么?同样是13岁，来自英国的少年杰米已经成为了最年轻的制造出核聚变反应堆成果的人。小编直接献上膝盖!据国外媒体报道，英国兰开夏郡中学的13岁男生杰米-爱德华兹在学校的一间教室制造了一个核反应堆，同时成功利用核聚变将两个氢原子聚合成一个氦原子，成为世界上取得这一成就的最年轻的人。爱德华兹表示：“这是一个伟大的成就，一个引人注目的成果。我不敢相信这是真的，我的所有朋友都认为我疯了。”

在告知校长自己计划在一间教室制造一个核反应堆时，校长首先想到的是：“反应堆会把学校炸平吗?”幸运的是，科学探索的兴趣和勇气战胜了对健康和安全的担忧，爱德华兹做出的“绝对安全”的承诺得到校长的信任。4日，爱德华兹成为世界上成功利用反应堆将两个氢原子聚合成一个氦原子的最年轻的人。他事后表示：“这是一个伟大的成就，一个引人注目的成果。我不敢相信这是真的，我的所有朋友都认为我疯了。”

爱德华兹在普雷斯顿的彭沃斯哈姆修道院学校上学，一直就对辐射产生浓厚兴趣，甚至曾用圣诞节的钱购买一台盖格计数器。在2008年看到14岁的美国男生泰勒-威尔森在内华达州成功制造一台小型聚变反应堆，成为世界上取得这一成就的最年轻的人的新闻之后，爱德华兹也产生了制造反应堆的念头。他指出：“我看到了新闻报道，真的是太酷了。我决定自己也要大胆尝试一下。”

产生制造反应堆的想法后，爱德华兹开始付诸实施。首先，他求助于核实验室和大学院系，但“他们似乎没有把我的想法当回事”。碰壁之后，他决定在自己的学校制造反应堆。他把这一想法告诉校长吉姆-霍利甘。庆幸的是，校长同意了他的想法，还决定资助他3000英镑(约合5000美元)，帮助他进行研究。霍利甘在4日接受采访时表示：“听到杰米的想法后，我有些震惊，也有些紧张，但他向我保证绝不会把学校炸平的。”

经过几个月的努力，爱德华兹在自己14岁生日前完成了反应堆的制造。4日，在一间教室的一个辐射控制区，爱德华兹当着一群专家的面按下开关。启动之后，他目不转睛地盯着自己的盖格计数器，直至发生核聚变。他将核聚变形象地称之为“在广口瓶里制造的恒星”。

太阳的能量来自于核聚变。核聚变与核裂变存在很大差异。核裂变是指原子裂变，核电站和原子弹利用的都是核裂变。无论是核聚变还是核裂变都会释放出大量能量。世界各地的科学家都在复制爱德华兹的实验，但规模更大。科学家的目标是利用核聚变建造成本低并且环保的发电站。爱德华兹回忆说：“我一直注视着盖格计数器的读数，看着读数快速上升，逐渐接近峰值。我知道我们做到了。”

爱德华兹的实验在一群电子专家的帮助下进行，他们负责对仪器的安全性进行测试。他的好友乔治-贝克以及一些老师也参与了这项实验。所有人都参加了一家核燃料公司的风险评估课程。爱德华兹的下一个目标是制造一台微型强子对撞机。他希望长大之后成为一名核工程师或者从事理论物理学研究。

什么是核反应堆?

核反应堆，又称为原子反应堆或反应堆，是能维持可控自持链式核裂变反应，装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置。核反应堆含有其核燃料按此种方式布置的结构，使得在无需补加中子源的条件下能在其中发生自持链式核裂变过程。反应堆这一术语应覆盖裂变堆、聚变堆、裂变聚变混合堆，但一般情况下仅指裂变堆。

核反应堆有什么用途?

核裂变时既释放出大量能量、又释放出大量中子。核反应堆有许多用途，但归结起来，一是利用裂变核能，二是利用裂变中子。核能主要用于发电，但它在其它方面也有广泛的应用。例如核能供热、核动力等。

核能供热是廿世纪八十年代才发展起来的一项新技术，这是一种经济、安全、清洁的热源，因而在世界上受到广泛重视。在能源结构上，用于低温(如供暖等)的热源，占总热耗量的一半左右，这部分热多由直接燃煤取得，因而给环境造成严重污染。在我国能源结构中，近70%的能量是以热能形式消耗的，而其中约60%是120℃以下的低温热能，所以发展核反应堆低温供热，对缓解供应和运输紧张、净化环境、减少污染等方面都有十分重要的意义。核供热是一种前途远大的核能利用方式。核供热不仅可用于居民冬季采暖，也可用于工业供热。特别是高温气冷堆可以提供高温热源，能用于煤的气化、炼铁等耗热巨大的行业。核能既然可以用来供热、也一定可以用来制冷。清华大学在五兆瓦的低温供热堆上已经进行过成功的试验。核供热的另一个潜在的大用途是海水淡化。在各种海水淡化方案中，采用核供热是经济性最好的一种。在中东、北非地区，由于缺乏淡水，海水淡化的需求是很大的。

核能又是一种具有独特优越性的动力。因为它不需要空气助燃，可作为地下、水中和太空缺乏空气环境下的特殊动力;又由于它少耗料、高能量，是一种一次装料后可以长时间供能的特殊动力。例如，它可作为火箭、宇宙飞船、人造卫星、潜艇、航空母舰等的特殊动力。将来核动力可能会用于星际航行。现在人类进行的太空探索，还局限于太阳系，故飞行器所需能量不大，用太阳能电池就可以了。如要到太阳系外其他星系探索，核动力恐怕是唯一的选择。美、俄等国-直在从事核动力卫星的研究开发，旨在把发电能力达上百千瓦的发电设备装在卫星上。由于有了大功率电源，卫星在通讯、军事等方面的威力将大大增强。1997年10月15日美国宇航局发射的“卡西尼”号核动力空间探测飞船，它要飞往土星，历时7年，行程长达35亿公里漫长的旅途。

核动力推进，主要用于核潜艇、核航空母舰和核破冰船。由于核能的能量密度大、只需要少量核燃料就能运行很长时间，这在军事上有很大优越性。尤其是核裂变能的产生不需要氧气，故核潜艇可在水下长时间航行。正因为核动力推进有如此大的优越性，故几十年来全世界己制造的用于舰船推进的核反应堆数目已达数百座，超过了核电站中的反应堆数目(当然其功率远小于核电站反应堆)。现在核航空母舰、核驱逐舰、核巡洋舰与核潜艇一起，已形成了一支强大的海上核力量。

核反应堆的第二大用途就是利用链式裂变反应中放出的大量中子。这方面的用途是非常多的，我们这里仅举少量几个例子。我们知道，许多稳定的元素的原子核如果再吸收一个中子就会变成一种放射性同位素。因此反应堆可用来大量生产各种放射性同位素。放射性同位素在工业、农业、医学上的广泛用途现在几乎是尽人皆知的了。还有，现在工业、医学和科研中经常需用一种带有极微小孔洞的薄膜，用来过滤、去除溶液中的极细小的杂质或细菌之类。在反应堆中用中子轰击薄膜材料可以生成极微小的孔洞，达到上述技术要求。利用反应堆中的中子还可以生产优质半导体材料。我们知道在单晶硅中必须掺入少量其他材料，才能变成半导体，例如掺入磷元素。一般是采用扩散方法，在炉子里让磷蒸汽通过硅片表面渗进去。但这样做效果不是太理想，硅中磷的浓度不均匀，表面浓度高里面浓度变低。现在可采用中子掺杂技术。把单晶硅放在反应堆里受中子辐照，硅俘获一个中子后，经衰变后就变成了磷。由于中子不带电、很容易进入硅片的内部，故这种办法生产的硅半导体性质优良。利用反应堆产生的中子可以治疗癌症。因为许多癌组织对于硼元素有较多的吸收，而且硼又有很强的吸收中子能力。硼被癌组织吸收后，经中子照射，硼会变成锂并放出α射线。α射线可以有效杀死癌细胞，治疗效果要比从外部用γ射线照射好得多。反应堆里的中子还可用于中子照相或者说中子成像。中子易于被轻物质散射，故中子照相用于检查轻物质(例如炸药、毒品等)特别有效，如果用x光或超声成像则检查不出来。