石墨反應(yīng)堆研發(fā)試驗(yàn)

1942年12月2日，費(fèi)米的研究組人員全體集合在美國芝加哥大學(xué)足球場的一個(gè)巨大石墨型反應(yīng)堆前面。這時(shí)由費(fèi)米發(fā)出信號(hào)，緊接著從那座埋沒在石墨之間的7噸鈾燃料構(gòu)成的巨大反應(yīng)堆里，控制棒緩慢地被拔了出來，隨著計(jì)數(shù)器發(fā)出了咔嚓咔嚓的響聲，到控制棒上升到一定程度，計(jì)數(shù)器的聲音響成了一片，這說明連鎖反應(yīng)開始了，這是人類第一次釋放并控制了原子能的時(shí)刻。

石墨反應(yīng)堆，是核裂變反應(yīng)堆中的一種，也是最常用、最早使用的一種。石墨具有良好的中子減速性能，最早作為減速劑用于原子反應(yīng)堆中，鈾一石墨反應(yīng)堆是目前應(yīng)用較多的一種原子反應(yīng)堆。作為動(dòng)力用的原子能反應(yīng)堆中的減速材料應(yīng)當(dāng)具有高熔點(diǎn)、穩(wěn)定、耐腐蝕的性能。

石墨反應(yīng)堆其它方面與其他核電站原理一樣，只是減速劑不同，其中石墨、重水是公認(rèn)的最好的減速劑，因?yàn)榇藘煞N反應(yīng)堆的效率較高，作為原子反應(yīng)堆用的石墨純度要求很高，雜質(zhì)含量不應(yīng)超過幾十個(gè)PPm ( PPm 為百萬分之一）。

1939年 發(fā)現(xiàn)核裂變

1942年 橡樹嶺被選為二戰(zhàn)曼哈頓計(jì)劃的場地

1943年 世界上第一臺(tái)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)造價(jià)1200萬美元的石墨反應(yīng)堆經(jīng)過9個(gè)月的建造達(dá)到臨界

1944年 石墨反應(yīng)堆生產(chǎn)出钚，為生產(chǎn)結(jié)束二戰(zhàn)的原子彈所需钚的Hanford反應(yīng)堆做好準(zhǔn)備

1945年 在石墨反應(yīng)堆上發(fā)現(xiàn)元素61(钷);在反應(yīng)堆上首次開展中子散射研究(實(shí)驗(yàn)者為Ernie Wollan和Cliff Shull(右圖); 后者因在石墨反應(yīng)堆上所做的開拓性工作榮獲1994年諾貝爾物理獎(jiǎng))

1946年 首次將反應(yīng)堆生產(chǎn)的放射性同位素送到癌癥醫(yī)院;提出壓水反應(yīng)堆的設(shè)想 (后用于核電和潛水推力);設(shè)計(jì)出放射探測器和劑量儀

1947年 老鼠用來研究輻射對哺乳動(dòng)物的遺傳影響;原子委員會(huì)成立

1948年 設(shè)計(jì)用于研究反應(yīng)堆的燃料成分;材料實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆在ORNL設(shè)計(jì)，建在愛達(dá)荷州

1949年 在ORNL開發(fā)出普雷克斯過程，后來在世界范圍內(nèi)成為從用過的反應(yīng)堆燃料中回收鈾和钚的方法

1950年 橡樹嶺反應(yīng)堆技術(shù)學(xué)校成立;低流強(qiáng)測試反應(yīng)堆首次運(yùn)行

1951年 整體屏蔽反應(yīng)堆開始運(yùn)行;測量中子半壽命;安裝5 MW靜電加速器

1952年 建造ORNL第一臺(tái)重離子回旋加速器;根據(jù)對被輻照老鼠胚胎的研究，ORNL告戒不要對可能懷孕的婦女進(jìn)行X光檢查;均勻反應(yīng)堆實(shí)驗(yàn)首次運(yùn)行

1953年 在ORNL安裝當(dāng)時(shí)世界上功率最大的橡樹嶺自動(dòng)計(jì)算機(jī)和邏輯機(jī);ORNL為軍隊(duì)在遙遠(yuǎn)場地使用所設(shè)計(jì)的可移動(dòng)反應(yīng)堆

1954年 ORNL生態(tài)計(jì)劃開始;測試ORNL實(shí)驗(yàn)飛機(jī)反應(yīng)堆;塔式屏蔽設(shè)施首次運(yùn)行，為倒運(yùn)的核飛機(jī)計(jì)劃提供數(shù)據(jù)和利用兩種不同反應(yīng)物對撞分子束流首次詳細(xì)研究化學(xué)反應(yīng)

1955年 在聯(lián)合國和平利用原子大會(huì)上ORNL小的"游泳池"式反應(yīng)堆展示給艾森豪威爾總統(tǒng);Alvin Weinberg 被任命為ORNL所長，在此職位歷時(shí)18年

1956年 核糖核酸(RNA)被發(fā)現(xiàn);展示首例骨髓移植。國家科學(xué)院委員會(huì)根據(jù)ORNL老鼠數(shù)據(jù)就輻射對人類遺傳效應(yīng)進(jìn)行預(yù)測

1957年 在ORNL領(lǐng)導(dǎo)的影響下，對可允許的醫(yī)用輻射水平和工作地點(diǎn)的放射性核素作出決定;ORNL第一臺(tái)聚變研究裝置建成

1958年 橡樹嶺研究反應(yīng)堆開始運(yùn)行;美國首次尋找高水平核廢料儲(chǔ)存地的努力由ORNL開始

1959年 發(fā)現(xiàn)老鼠的雄性取決于Y染色體的存在;ORNL研究人員對用于美國第一臺(tái)核動(dòng)力民用船只的掩映隊(duì)屏蔽進(jìn)行了鑒定

1960年 制作出用作個(gè)人輻射監(jiān)視器的袖珍嘯聲器;測量化學(xué)制品對老鼠的遺傳影響的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃啟動(dòng)

1961年 開始開發(fā)放射性同位素加熱源，為空間衛(wèi)星提供動(dòng)力;在ORNL反應(yīng)堆上開發(fā)出嬗變攙雜法;后用于制造電子學(xué)部件

1962年 開展輻射防護(hù)物理研究;研究反應(yīng)堆竣工;借助計(jì)算機(jī)模擬發(fā)現(xiàn)離子溝道效應(yīng);軍民研究計(jì)劃啟動(dòng);木實(shí)驗(yàn)臺(tái)用放射性同位素銫-137作標(biāo)記;分析表明核武器實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的放射性微粒具有危害性

1963年 輻射屏蔽信息中心成立;橡樹嶺等時(shí)性回旋加速器首次運(yùn)行

1964年 成為第一個(gè)雇傭社會(huì)科學(xué)家(開始時(shí)進(jìn)行軍民研究)的國家實(shí)驗(yàn)室;在聯(lián)合國大會(huì)上介紹ORNL核脫鹽概念

1965年 高通亮同位素反應(yīng)堆(HFIR)和熔鹽反應(yīng)堆運(yùn)行(MSR)

1966年 石墨反應(yīng)堆被命名為國家歷史性里程碑;開發(fā)出評(píng)價(jià)核臨界安全的KENO蒙特卡洛代碼

1967年 Walker Branch Watershed研究設(shè)施對生態(tài)系統(tǒng)研究開放;ORNL被選為領(lǐng)導(dǎo)國際生物計(jì)劃下美國的生態(tài)系統(tǒng)研究;在ORNL高速離心機(jī)中分離出病毒;開發(fā)出評(píng)估輻射屏蔽保護(hù)能力的模擬代碼

1968年 使用鈾233，第二個(gè)熔鹽反應(yīng)堆運(yùn)行(這是第一臺(tái)使用這種燃料的反應(yīng)堆);發(fā)明醫(yī)療診斷用的快速離心分析儀;用ORNL開發(fā)的區(qū)域離心機(jī)產(chǎn)生出超純疫苗;設(shè)計(jì)出能更好抗中子誘導(dǎo)膨脹的不銹鋼合金

1969年 利用新的橡樹嶺電子直線加速器首次進(jìn)行了中子截面測量;ORNL成為與遙感結(jié)合在一起的地理信息系統(tǒng)的領(lǐng)導(dǎo)者;設(shè)計(jì)出Apollo 11月亮巖石收集器

1970年 提出SCALE標(biāo)準(zhǔn)，幫助確保用過核燃料的安全儲(chǔ)存和運(yùn)輸;ORNL第一臺(tái)用于等離子體物理實(shí)驗(yàn)的托卡馬克聚變研究裝置運(yùn)行

1971年 水生態(tài)實(shí)驗(yàn)室成立;獲得環(huán)境影響說明所需的魚最喜歡水溫的數(shù)據(jù);在加速器研究中確定了變形的鈾234原子核的可能形狀

1972年 能量守恒研究計(jì)劃啟動(dòng);老鼠胚胎冷凍、解凍和移植到母性老鼠中，生出健康的幼鼠;在生物反應(yīng)堆中，發(fā)現(xiàn)花園土壤的細(xì)菌去掉來自工業(yè)廢水的硝酸鹽和稀有金屬;發(fā)現(xiàn)四極磁鐵大共振;廣泛研究出現(xiàn)這些原子核大振蕩的模式

1973年 對月球巖石的組成進(jìn)行分析;制作出超聲波魚標(biāo)記，用來測量和傳送魚最喜歡的水溫

1974年 Herman Postma被任命為ORNL所長，歷時(shí)14年;開發(fā)出鉻鉬鋼;在世界范圍內(nèi)，用于電力事業(yè)鍋爐和煉油鍋爐

1975年 開發(fā)出生態(tài)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模型，使ORNL成為系統(tǒng)生態(tài)學(xué)方面的領(lǐng)先者;開發(fā)出將核燃料密封在空間探測器用的結(jié)實(shí)銥合金

1976年 試驗(yàn)性的ANFLOW生物反應(yīng)堆安裝在橡樹嶺市污水處理廠;改進(jìn)從煤生產(chǎn)液態(tài)和氣體燃料并確定它們生物效應(yīng)的計(jì)劃啟動(dòng)

1978年 吉米.卡特總統(tǒng)訪問ORNL;開發(fā)出為裂變能源研究設(shè)備添加燃料的芯塊注入法，在世界范圍內(nèi)被廣泛采用

1979年 ORNL的中性注入器幫助普林斯頓等離子體物理實(shí)驗(yàn)室使聚變等離子體溫度創(chuàng)造記錄;ORNL幫助核控制委員會(huì)確定三里島核電廠事故的起因和后果;發(fā)現(xiàn)乙亞硝基脲是誘發(fā)老鼠變異最有效的化學(xué)制品;在研究老鼠中，發(fā)現(xiàn)食品防腐劑中的亞硝酸鹽與食品和藥物胺發(fā)生反應(yīng)，形成引起癌癥的硝基胺

1980年 Holifield重離子研究裝置(HHIRF)作為核物理用戶裝置對外開放;國家小角度散射研究中心開放后，HHIRF成為用戶設(shè)施;國家環(huán)境研究園(12400英畝) 開放;發(fā)現(xiàn)新的離子注入技術(shù)能改進(jìn)物質(zhì)表面的性能;ORNL用氮離子注入鈦合金后，制造出壽命更長的人造關(guān)節(jié);建立計(jì)算機(jī)模型，預(yù)測電站對哈得孫河魚的影響;ORNL研究人員啟動(dòng)遙控技術(shù)研究，成為世界上制造承擔(dān)危險(xiǎn)任務(wù)機(jī)器人的領(lǐng)先者

1981年 開發(fā)出晶須韌化、抗斷裂陶瓷，用于工廠的切削工具

1982年 為提高冷凍機(jī)和加熱泵的效率，制定了標(biāo)準(zhǔn)，擬訂了設(shè)計(jì);制定了絕緣標(biāo)準(zhǔn)，后被聯(lián)邦政府部門采用;開發(fā)出改進(jìn)的鎳鋁化物合金，用于鋼材和汽車部件的商業(yè)化生產(chǎn);在大線圈測試設(shè)備上由聚變能研究人員對超導(dǎo)磁鐵成功地進(jìn)行了測試;二氧化碳信息分析中心成立，該中心是世界上有名的全球變化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心

1984年 利用菠菜和藻類中的光和作用，開始進(jìn)行從水產(chǎn)生含有巨大能量氫的實(shí)驗(yàn)

1985年 開發(fā)出用碘123示蹤的脂肪酸，用于醫(yī)療掃描診斷心臟病;田那西大學(xué)和橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室建立科學(xué)聯(lián)盟;開發(fā)出膠鑄，現(xiàn)商業(yè)上用于形成微渦論的陶瓷部件

1986年 ORNL確定切諾爾貝力核電站事故何時(shí)發(fā)生和為什么釋放出那么多的放射

1987年 高溫材料實(shí)驗(yàn)室作為用戶裝置對謀求制造能效高發(fā)動(dòng)機(jī)的工業(yè)界研究人員開放;激光器用來制造高溫超導(dǎo)材料;鑒于能源部對實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)堆安全管理的擔(dān)憂，ORNL所有反應(yīng)堆關(guān)閉

1988年 為開展聚變能源研究，利用仿星器，啟動(dòng)先進(jìn)環(huán)形裝置;Alvin Trivelpiece被任命為ORNL所長，歷時(shí)12年

1989年 為核控制委員會(huì)重新頒發(fā)核電廠運(yùn)行許可證，提供了"一般環(huán)境影響報(bào)告"第一草案

1990年 ORNL的酸雨研究導(dǎo)致控制工業(yè)上的硫和氧化氮的排放 ;原子序數(shù)對比電子顯微鏡看到一列一列的原子;計(jì)算機(jī)代碼幫助部隊(duì)更好地在戰(zhàn)場部署兵力和裝備;確認(rèn)中子內(nèi)存在夸克

1991年 在HHFIR上進(jìn)行的中子活化分析否定了美國一位總統(tǒng)死于砷中毒的說法;寫出軟件，通過將到處分散的PC機(jī)連起來的辦法解決問題

1992年 喬治.布什總統(tǒng)參觀ORNL;發(fā)明錸188同位素產(chǎn)生器，在世界范圍內(nèi)治療癌癥和心臟病患者;發(fā)明薄膜微型鋰電池;發(fā)現(xiàn)和克隆老鼠刺豚鼠基因;發(fā)現(xiàn)變異基因引起肥胖癥、糖尿病和癌癥;開發(fā)出圖形輸入語言(GRAIL)，用于在計(jì)算機(jī)上識(shí)別DNA序列中的基因

1993年 發(fā)明光學(xué)活組織切片檢查技術(shù)，不動(dòng)手術(shù)就能發(fā)現(xiàn)食道中的癌癥腫瘤;UT-ORNL名列前500臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)

1994年 發(fā)明"芯片實(shí)驗(yàn)室"，現(xiàn)商業(yè)上用于蛋白質(zhì)分析和毒品發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn);發(fā)明質(zhì)譜測定技術(shù)，用于探測污染物、爆炸物和蛋白質(zhì);開發(fā)出ALLIANCE軟件，使一組一組的機(jī)器人配合工作;為在新的并行超級(jí)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行未來氣候模型準(zhǔn)備了代碼

1995年 啟動(dòng)當(dāng)時(shí)世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)Intel Paragon XP/S 150;發(fā)明了制造高溫超導(dǎo)線的RABiTSTM方法;開發(fā)出超級(jí)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索超高速系統(tǒng);ORNL的DNA蛋白質(zhì)晶體搭載哥倫比亞號(hào)宇宙航天飛機(jī)在宇宙中生長;為海軍開發(fā)出探測過往潛水艇的信號(hào)分析系統(tǒng)

1996年 修改了大眾冷凍機(jī)模型，將能耗降低一半;發(fā)現(xiàn)石墨泡沫導(dǎo)熱異乎尋常的好;設(shè)計(jì)出心跳探測器，發(fā)現(xiàn)藏在車內(nèi)的恐怖分子和罪犯;可查找的電子簿式視窗幫助合作者通過國際網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)

1997年 開發(fā)出檢驗(yàn)俄羅斯武器等級(jí)的鈾轉(zhuǎn)換為反應(yīng)堆等級(jí)燃料的設(shè)備;初步設(shè)計(jì)質(zhì)譜儀，幫助海軍發(fā)現(xiàn)生化威脅;第一次被批準(zhǔn)公布在遺傳上設(shè)計(jì)的微生物制造出增強(qiáng)受損錄象帶信號(hào)的VITALE，幫助警察解決犯罪問題;世界上最大的集水區(qū)實(shí)驗(yàn)說明干旱和大雨對森林的影響;首次被批準(zhǔn)公布經(jīng)過遺傳工程處理得到的微生物

1998年 發(fā)明MicroCAT掃描儀;繪制出變異老鼠內(nèi)部變化圖;戶外FACE實(shí)驗(yàn)表明膠皮糖香樹在濃化CO2大氣中長得更快;ORNL的技術(shù)幫助半導(dǎo)體公司發(fā)現(xiàn)引起計(jì)算機(jī)芯片中缺陷的問題

1999年 副總統(tǒng)戈?duì)栐谏⒘阎凶釉雌仆羷?dòng)工儀式上講話;發(fā)明迅速探測人體疾病的多功能生物芯片;開展合金研究導(dǎo)致造紙廠的鍋爐更新改進(jìn)或新的鍋爐，使其更加安全

2000年 Bill Madia 被任命為ORNL所長;兩臺(tái)新的超級(jí)計(jì)算機(jī)投入運(yùn)行;ORNL在國際蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測競爭中，位于前100名的第四名;田那西大學(xué)-橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室開放國家運(yùn)輸研究中心;開發(fā)出節(jié)能加熱泵水加熱器;ORNL幫助將3個(gè)人類染色體排序;聚變能理論學(xué)家開始設(shè)計(jì)準(zhǔn)-磁場極向仿星器

2001年 HHFIR在更換锫反射器和增加研究建筑后重新運(yùn)行;為半導(dǎo)體公司設(shè)計(jì)出檢查三維缺陷直接到數(shù)字的全息照相術(shù);GRAIL用于《科學(xué)》和《自然》關(guān)于人類基因組排序方面具有里程碑性的論文;能源部部長 Spencer Abraham訪問ORNL，將DOE的土地轉(zhuǎn)給ORNL用于新的建設(shè);與工業(yè)伙伴開發(fā)出超導(dǎo)變壓器和高溫超導(dǎo)電纜

2002年 ORNL-Cray伙伴最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)目標(biāo);UT-ORNL計(jì)算機(jī)科學(xué)聯(lián)合研究所破土動(dòng)工;3億美元現(xiàn)代化計(jì)劃開始動(dòng)工興建;能源部批準(zhǔn)在ORNL建立那米階段材料科學(xué)中心;人類生活家園櫥窗中展示的ORNL能源技術(shù);錒-225從ORNL運(yùn)到醫(yī)院治療白血病

2003年8月1日起，Jeff Wadsworth擔(dān)任橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室所長

2003年 私人資助的設(shè)施:在能源部立契約轉(zhuǎn)讓的土地上建造300，000平方英尺的設(shè)施中，將有最先進(jìn)的能源和計(jì)算科學(xué)實(shí)驗(yàn)室。