對(duì)于里德學(xué)院的學(xué)生來(lái)說(shuō)，反應(yīng)堆是一個(gè)被保護(hù)在氣泡內(nèi)的烏托邦。它由里德學(xué)院全額資助，不必依賴外部資金。學(xué)生只能考慮自己申請(qǐng)的研究是否是自己想做的，有時(shí)甚至?xí)芙^一些自己不想承擔(dān)的項(xiàng)目。編譯|托莉亞·埃利斯站在泳池邊關(guān)掉了燈。埃利斯身邊，幾名女高中生都目瞪口呆地看著池底突然出現(xiàn)的藍(lán)色光芒。 ——核反應(yīng)堆堆芯發(fā)出的切倫科夫輻射穿透了水面，反射到了每個(gè)人的視網(wǎng)膜上。

里德學(xué)院核反應(yīng)堆藍(lán)色切倫科夫輻射丨圖片來(lái)源：Toria Ellis 里德學(xué)院（Reed College）是一所位于美國(guó)俄勒岡州波特蘭市的文理學(xué)院。這所小型學(xué)院只招收本科生，因?yàn)橐蛔ㄓ?968年的核反應(yīng)堆變得獨(dú)一無(wú)二：里德研究堆（RRR）是美國(guó)乃至全世界唯一一座完全由本科生控制的核反應(yīng)堆。風(fēng)格獨(dú)特的反應(yīng)堆學(xué)院成立于1908年，校園內(nèi)常春藤覆蓋的哥特式磚砌建筑和毗鄰的樹木繁茂的山谷營(yíng)造出古典牛津風(fēng)格的校園環(huán)境。在這所大學(xué)一棟不起眼的單層混凝土磚石建筑里，隱藏著世界上為數(shù)不多的開放式反應(yīng)堆之一——RRR。游客可以看到比飲用純凈水純凈一萬(wàn)倍的冷卻水?？吹胶诵闹械娜剂匣|(zhì)，以及核反應(yīng)的標(biāo)志性切倫科夫輝光。

里德學(xué)院校園丨來(lái)源：Leah Nash 1960年代初期，該?；瘜W(xué)家阿瑟·斯科特提出“建造一座屬于學(xué)校的反應(yīng)堆”的想法，但遭到了部分工作人員的抵制。他們認(rèn)為，沒(méi)有工程系的文理學(xué)院應(yīng)該將資金花在更有意義的事情上，例如種族研究和支持有色人種學(xué)生。但斯科特堅(jiān)持認(rèn)為，核反應(yīng)堆對(duì)學(xué)生的文科教育至關(guān)重要。最終，學(xué)校于1968年花費(fèi)321,000美元建造了里德反應(yīng)堆。RRR是一種無(wú)動(dòng)力的“TRIGA”研究反應(yīng)堆，是二戰(zhàn)后不久誕生的類型，由通用原子公司設(shè)計(jì)和制造。 RRR核心被95000升冷卻水包圍，80根燃料棒組成圓形網(wǎng)格陣列，啟動(dòng)時(shí)在藍(lán)光下看起來(lái)像一個(gè)致密的蜂窩。這些燃料棒均由氫化鋯和氫化鈾制成，含有按質(zhì)量計(jì)8% 的濃縮鈾235?，F(xiàn)在，這座真正的核反應(yīng)堆有34名操作人員，全部都是里德學(xué)院未畢業(yè)的本科生，平均年齡只有20歲。唯一阻礙年輕RRR 團(tuán)隊(duì)發(fā)展的兩個(gè)人是反應(yīng)堆主管杰里·紐豪斯(Jerry Newhouse) 和運(yùn)營(yíng)經(jīng)理托利亞·埃利斯(Tolia Ellis)，他們都是里德學(xué)院的教員。玩具？工具？用核物理來(lái)解釋RRR中發(fā)生的事情其實(shí)很簡(jiǎn)單：當(dāng)中子達(dá)到一定速度時(shí)，它們會(huì)導(dǎo)致鈾235的原子核裂變，釋放出更多的中子。這時(shí)，位于堆芯外層的石墨環(huán)會(huì)將這些中子反射回堆芯，并將其速度“減慢”到適當(dāng)?shù)乃?，?dǎo)致更多的鈾235原子核分裂，從而產(chǎn)生更多的中子。按照國(guó)家實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)，里德反應(yīng)堆只是一個(gè)玩具。其250kW的功率僅為法國(guó)勞厄-朗之萬(wàn)研究所（ILL）高通量核反應(yīng)堆的1/240、美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（ORNL）反應(yīng)堆的1/340。學(xué)生們甚至開玩笑說(shuō)，RRR產(chǎn)生的熱量只能用來(lái)炒雞蛋。事實(shí)上，里德反應(yīng)堆的真正作用是一個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器。研究人員可以利用它產(chǎn)生的中子轟擊實(shí)驗(yàn)樣品，對(duì)其材料元素成分進(jìn)行活化分析。這不僅可以確定未知污染物的成分，還有助于確定物質(zhì)來(lái)源。 RRR配備了一個(gè)可以容納實(shí)驗(yàn)樣品的旋轉(zhuǎn)支架，以及兩個(gè)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)或短曝光的中子發(fā)射裝置。當(dāng)中子轟擊樣品時(shí)，構(gòu)成樣品的元素粒子會(huì)產(chǎn)生放射性同位素。在隔壁的放射化學(xué)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量這些同位素的半衰期可以幫助研究人員識(shí)別樣品中的元素成分。 RRR吸引了波特蘭的大學(xué)生、研究生甚至當(dāng)?shù)氐纳虡I(yè)組織，他們帶來(lái)了各種測(cè)試樣品。里德大學(xué)的一名本科生嘗試使用RRR 的中子束照亮從中國(guó)絲綢之路出土的陶器碎片和土壤樣本，試圖追蹤它們的制作地點(diǎn)。另一名學(xué)生將用過(guò)的指甲刀送到反應(yīng)堆的樣品架上，通過(guò)分析金痕，成功識(shí)別出用戶的結(jié)婚戒指戴在哪根手指上。波特蘭還有一位牙醫(yī)寄來(lái)了一份牙科填充材料，想知道它是否真的如賬單上所說(shuō)的那樣是銀制成的。 —— 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果差一點(diǎn)就失敗了。牙科填充材料受到中子轟擊產(chǎn)生了兩種半衰期分別為25s和144s的銀同位素，雖然無(wú)害，但實(shí)驗(yàn)室里的輻射監(jiān)視器全部被觸發(fā)，這讓學(xué)生們感到震驚。

定時(shí)炸彈還是烏托邦對(duì)于本科生來(lái)說(shuō)控制核反應(yīng)堆聽起來(lái)可能不太現(xiàn)實(shí)，但里德學(xué)院要求RRR 的所有學(xué)生操作員必須首先參加一系列物理課程，完成一年的培訓(xùn)并通過(guò)美國(guó)核管理委員會(huì)（ NRC）在被允許上崗之前要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的審查。 RRR 也受到與美國(guó)其他反應(yīng)堆相同的嚴(yán)格監(jiān)管。然而，里德學(xué)院的反應(yīng)堆在1991年因不明原因的泄漏而關(guān)閉了一段時(shí)間。當(dāng)時(shí)，RRR 正在對(duì)三個(gè)項(xiàng)目的樣品進(jìn)行輻照：一個(gè)在沉積物中尋找硒的高中研究項(xiàng)目、一個(gè)研究俄勒岡州溫泉地質(zhì)樣品的碩士項(xiàng)目以及一個(gè)測(cè)試空氣過(guò)濾器樣品的博士項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，少量氣態(tài)裂變產(chǎn)物意外泄漏，導(dǎo)致反應(yīng)堆關(guān)閉。遺憾的是，直到RRR重新開放，監(jiān)管機(jī)構(gòu)仍未找到泄漏原因。最終，反應(yīng)堆被允許恢復(fù)正常運(yùn)行，沒(méi)有再發(fā)生泄漏。對(duì)于里德學(xué)院的學(xué)生來(lái)說(shuō)，RRR 是一個(gè)被保護(hù)在泡沫中的烏托邦。 Reactor由里德學(xué)院全額資助，這意味著它不必依賴外部資助，學(xué)生只能考慮自己申請(qǐng)的研究是否是自己想做的，有時(shí)甚至?xí)芙^自己不想要的項(xiàng)目承擔(dān)。

RRR運(yùn)營(yíng)經(jīng)理Toria Ellis（左）和學(xué)生運(yùn)營(yíng)商Meng-Wei Chen（右）丨圖片來(lái)源：Michelle O'Shea；杰里·紐豪斯(Jerry Newhouse) 更夢(mèng)幻的是，學(xué)生經(jīng)營(yíng)者中，只有一半來(lái)自理工科專業(yè)，近一半是經(jīng)濟(jì)、哲學(xué)、藝術(shù)等非STEM 專業(yè)的學(xué)生。就連RRR現(xiàn)任董事紐豪斯也擁有歷史學(xué)學(xué)位。他們每個(gè)人都能夠操作復(fù)雜的設(shè)備，參與跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)的科學(xué)項(xiàng)目，并且熟悉和理解科學(xué)世界的價(jià)值觀。在RRR 團(tuán)隊(duì)中，學(xué)生們閱讀荷馬和康德的作品，表演莎士比亞和布萊希特的作品，并在操作反應(yīng)堆時(shí)研究種族和性別問(wèn)題。任何關(guān)閉反應(yīng)堆的壓力都不會(huì)來(lái)自政客或反核活動(dòng)團(tuán)體，而必須來(lái)自這里。道德學(xué)院董事會(huì)。

主要來(lái)源https://physicalworld.com/a/reed-college-the-only-place-in-the-us-where-students-get-to-run-a-real-nuclear-reactor/本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)賬號(hào)“科研”被鎖定”。

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