更新时间：2024-03-25 20:01作者：小乐
对于里德学院的学生来说，反应堆是一个被保护在气泡内的乌托邦。它由里德学院全额资助，不必依赖外部资金。学生只能考虑自己申请的研究是否是自己想做的，有时甚至会拒绝一些自己不想承担的项目。编译|托莉亚·埃利斯站在泳池边关掉了灯。埃利斯身边，几名女高中生都目瞪口呆地看着池底突然出现的蓝色光芒。 ——核反应堆堆芯发出的切伦科夫辐射穿透了水面，反射到了每个人的视网膜上。
里德学院核反应堆蓝色切伦科夫辐射丨图片来源：Toria Ellis 里德学院（Reed College）是一所位于美国俄勒冈州波特兰市的文理学院。这所小型学院只招收本科生，因为一座建于1968年的核反应堆变得独一无二：里德研究堆（RRR）是美国乃至全世界唯一一座完全由本科生控制的核反应堆。风格独特的反应堆学院成立于1908年，校园内常春藤覆盖的哥特式砖砌建筑和毗邻的树木繁茂的山谷营造出古典牛津风格的校园环境。在这所大学一栋不起眼的单层混凝土砖石建筑里，隐藏着世界上为数不多的开放式反应堆之一——RRR。游客可以看到比饮用纯净水纯净一万倍的冷却水。看到核心中的燃料基质，以及核反应的标志性切伦科夫辉光。
里德学院校园丨来源：Leah Nash 1960年代初期，该校化学家阿瑟·斯科特提出“建造一座属于学校的反应堆”的想法，但遭到了部分工作人员的抵制。他们认为，没有工程系的文理学院应该将资金花在更有意义的事情上，例如种族研究和支持有色人种学生。但斯科特坚持认为，核反应堆对学生的文科教育至关重要。最终，学校于1968年花费321,000美元建造了里德反应堆。RRR是一种无动力的“TRIGA”研究反应堆，是二战后不久诞生的类型，由通用原子公司设计和制造。 RRR核心被95000升冷却水包围，80根燃料棒组成圆形网格阵列，启动时在蓝光下看起来像一个致密的蜂窝。这些燃料棒均由氢化锆和氢化铀制成，含有按质量计8% 的浓缩铀235。现在，这座真正的核反应堆有34名操作人员，全部都是里德学院未毕业的本科生，平均年龄只有20岁。唯一阻碍年轻RRR 团队发展的两个人是反应堆主管杰里·纽豪斯(Jerry Newhouse) 和运营经理托利亚·埃利斯(Tolia Ellis)，他们都是里德学院的教员。玩具？工具？用核物理来解释RRR中发生的事情其实很简单：当中子达到一定速度时，它们会导致铀235的原子核裂变，释放出更多的中子。这时，位于堆芯外层的石墨环会将这些中子反射回堆芯，并将其速度“减慢”到适当的水平，导致更多的铀235原子核分裂，从而产生更多的中子。按照国家实验室标准，里德反应堆只是一个玩具。其250kW的功率仅为法国劳厄-朗之万研究所（ILL）高通量核反应堆的1/240、美国橡树岭国家实验室（ORNL）反应堆的1/340。学生们甚至开玩笑说，RRR产生的热量只能用来炒鸡蛋。事实上，里德反应堆的真正作用是一个实验仪器。研究人员可以利用它产生的中子轰击实验样品，对其材料元素成分进行活化分析。这不仅可以确定未知污染物的成分，还有助于确定物质来源。 RRR配备了一个可以容纳实验样品的旋转支架，以及两个可以实现长或短曝光的中子发射装置。当中子轰击样品时，构成样品的元素粒子会产生放射性同位素。在隔壁的放射化学实验室测量这些同位素的半衰期可以帮助研究人员识别样品中的元素成分。 RRR吸引了波特兰的大学生、研究生甚至当地的商业组织，他们带来了各种测试样品。里德大学的一名本科生尝试使用RRR 的中子束照亮从中国丝绸之路出土的陶器碎片和土壤样本，试图追踪它们的制作地点。另一名学生将用过的指甲刀送到反应堆的样品架上，通过分析金痕，成功识别出用户的结婚戒指戴在哪根手指上。波特兰还有一位牙医寄来了一份牙科填充材料，想知道它是否真的如账单上所说的那样是银制成的。 —— 实验的结果差一点就失败了。牙科填充材料受到中子轰击产生了两种半衰期分别为25s和144s的银同位素，虽然无害，但实验室里的辐射监视器全部被触发，这让学生们感到震惊。
定时炸弹还是乌托邦对于本科生来说控制核反应堆听起来可能不太现实，但里德学院要求RRR 的所有学生操作员必须首先参加一系列物理课程，完成一年的培训并通过美国核管理委员会（ NRC）在被允许上岗之前要经过严格的审查。 RRR 也受到与美国其他反应堆相同的严格监管。然而，里德学院的反应堆在1991年因不明原因的泄漏而关闭了一段时间。当时，RRR 正在对三个项目的样品进行辐照：一个在沉积物中寻找硒的高中研究项目、一个研究俄勒冈州温泉地质样品的硕士项目以及一个测试空气过滤器样品的博士项目。实验过程中，少量气态裂变产物意外泄漏，导致反应堆关闭。遗憾的是，直到RRR重新开放，监管机构仍未找到泄漏原因。最终，反应堆被允许恢复正常运行，没有再发生泄漏。对于里德学院的学生来说，RRR 是一个被保护在泡沫中的乌托邦。 Reactor由里德学院全额资助，这意味着它不必依赖外部资助，学生只能考虑自己申请的研究是否是自己想做的，有时甚至会拒绝自己不想要的项目承担。
RRR运营经理Toria Ellis（左）和学生运营商Meng-Wei Chen（右）丨图片来源：Michelle O'Shea；杰里·纽豪斯(Jerry Newhouse) 更梦幻的是，学生经营者中，只有一半来自理工科专业，近一半是经济、哲学、艺术等非STEM 专业的学生。就连RRR现任董事纽豪斯也拥有历史学学位。他们每个人都能够操作复杂的设备，参与跨学科团队的科学项目，并且熟悉和理解科学世界的价值观。在RRR 团队中，学生们阅读荷马和康德的作品，表演莎士比亚和布莱希特的作品，并在操作反应堆时研究种族和性别问题。任何关闭反应堆的压力都不会来自政客或反核活动团体，而必须来自这里。道德学院董事会。
主要来源https://physicalworld.com/a/reed-college-the-only-place-in-the-us-where-students-get-to-run-a-real-nuclear-reactor/本文转载自微信公众号账号“科研”被锁定”。
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