Con “pila di Fermi” si intende il primo prototipo di reattore nucleare che permise di realizzare la prima reazione a catena. Il 2 dicembre 1942 un gruppo di una quarantina di fisici e tecnici realizzò la pila sotto la supervisione di Enrico Fermi, presso lo stadio di squash dell’Università di Chicago, che sarebbe poi diventato lo stadio di Stugg Field. Di questo apparato restano poche foto e qualche riproduzione a schizzo.
Disegno raffigurante la pila di Fermi (Argonne National Laboratory, D.P., D.C.I.)
Costituita da circa 360 tonnellate di mattoni di grafite, larga sette metri e alta due piani, poteva alloggiare 18000 solidi di uranio di forma ovoidale di due chilogrammi e mezzo l’uno, posti nella parte centrale della pila, dove i mattoni erano opportunamente forati. Nella pila erano poste anche alcune barre di cadmio, il cui inserimento era regolabile dall’esterno e che avrebbero potuto regolare il numero di neutroni termici all’interno della pila, in quanto il cadmio è un loro buon assorbitore. In questo modo si sarebbe evitato un processo di accensione della pila troppo rapido o incontrollato: regolando le barre si sarebbe realizzata la reazione a catena gradualmente. Una barra di cadmio sospesa attraverso una fune, pronta a essere rilasciata tramite un taglio netto della fune da parte di un “tecnico-boia” (SCRAM, Safety Control-Rod Axe Man), e tre uomini pronti a rovesciare secchi colmi d’acqua e cadmio sulla pila erano i due sistemi di sicurezza rudimentali del reattore.
Schema della pila di Fermi (in “Dalla Chicago Pile 1 ai reattori della prossima
generazione” di Augusto Gandini, publicazione SIF, D.C.I.)
Per i dettagli storici che hanno portato alla pila di Fermi e all’evoluzione della tecnologia dei reattori, si veda la pubblicazione SIF (Società Italiana di Fisica) di Augusto Gandini, qui linkata.