«Аннушка» со взрывным характером

70 лет назад, 19 июня 1948 года, первый в СССР уран-графитовый промышленный реактор «А», ласково прозванный учеными «Аннушкой», был выведен на проектную мощность. С этой датой связано начало производственной деятельности комбината № 817, «Маяка». Совместно с порталом biblioatom.ru мы собрали любопытные факты о строительстве «Аннушки».

Текст: Александр Южанин, Константин Кобяков /Иллюстрация: Екатерина Шембель

После того как Соединенные Штаты сбросили ядерные бомбы на японские города Хиросиму и Нагасаки, стало понятно, что в мире появилось оружие, способное одним ударом уничтожать армии и города. Руководство Советского Союза осознавало важность достижения паритета в этой сфере. Но для создания собственной атомной бомбы необходимо было в разрушенной войной стране построить новую высокотехнологичную отрасль. На ее создание государство бросило все силы и средства.

Какую бомбу делать: урановую или плутониевую? Советские ученые сделали выбор в пользу второго варианта. 120 т урана‑235 привезли из Европы. Предстояло наработать из него плутоний — металл, который в природе не встречается. Для этого надо было построить промышленный реактор.

Для строительства рассматривали три места. Первое — в 4–6 км от верховья реки Уфы. Но там пришлось бы создавать искусственное водохранилище — для охлаждения реактора требуется много воды.

Академик Исаак Кикоин рекомендовал место у озера Чебаркуль, в 3 км от станции Кисегач. Но рядом был завод авиапоковок, который нужно было бы перемещать, а на это в Государственном комитете обороны не соглашались.

Остановились на третьем варианте — районе озера Кызылташ на Южном Урале, в Челябинской области. Конечно, строился не один реактор, а целый завод с несколькими установками, рядом еще два: радиохимический — для извлечения плутония из облученного урана — и завод по производству деталей для атомной бомбы.

Реактор сооружали небывалыми темпами, на пике работ его строили 52 тыс. человек. 24 ноября 1945 года на месте будущего реактора был забит первый колышек, а уже через 2,5 года реактор вышел на промышленную мощность.

10 ноября 1945 года вышло указание незамедлительно приступить к строительству временных дорог, железнодорожного разъезда, силовой и осветительной электролиний, линии телефонной связи. 24 апреля 1946 года был принят генплан комбината — с местом расположения реактора, систем проточного охлаждения, объектов водоподготовки и химической очистки воды, а также место для поселка строителей и эксплуатационников.

Необычность проекта заключалась в том, что создавалось производство, использующее много высокоактивных и токсичных материалов. Чтобы обслуживать и ремонтировать оборудование, контролировать работу аппаратов и приборов, нужно было продумать такие технологические приемы, которые бы обеспечили надежную эксплуатацию завода при дистанционном управлении процессами.

Вертикальное решение

В августе 1946 года был утвержден принципиальный проект вертикального реактора, идеологом которого выступил Владимир Меркин. Он с коллегами буквально продавил свое предложение, преодолев сопротивление политиков и военных, настаивавших на следовании американскому примеру (США построили реактор, в котором каналы с урановыми блоками располагались горизонтально).

Щит управления А‑1 сохранен в первозданном виде. Теперь это музейная экспозиция

Щит управления А‑1 сохранен в первозданном виде. Теперь это музейная экспозиция

В сентябре 1946 года выполнен предварительный проект котлована под реактор «А» размером 80×80 м и глубиной 8 м. Через месяц, после детальной проработки конструкции реактора, глубину увеличили до 24 м. В апреле 1947 года земляные работы завершились — окончательная глубина составила 53 м. Всего было извлечено 157 тыс. м3 грунта. На финальном этапе выемки скального грунта было занято 11 тыс. землекопов. Основная рабочая сила — заключенные из лагерей НКВД.

На следующем этапе для сооружения реактора потребовалось 5 тыс. т металлоконструкций и оборудования, 230 км трубопроводов, 165 км электрических кабелей, 5745 задвижек и прочей арматуры, 3,8 тыс. приборов.

Курчатов у пульта

Директором комбината 10 июля 1947 года был назначен Ефим Славский — будущий министр среднего машиностроения. Однако спустя всего пять месяцев его сняли: из-за несвоевременных поставок оборудования график строительства был сорван. Директором назначили Бориса Музрукова, а Славский стал его первым заместителем и главным инженером.

Игорь Курчатов стоял за пультом управления во время всех операций, связанных с пуском реактора и выводом на проектную мощность. 1 июня 1948 года началась загрузка урановых блоков. 8 июня Курчатов сам осуществил физический пуск первого в Советском Союзе промышленного атомного реактора. Наступил долгожданный момент: реактор ожил, началась цепная реакция. Участвовавший в пуске разработчик системы управления и защиты реактора Иван Емельянов в своей книге вспоминал, что Курчатов отказывался подписывать ему акт приемки, говорил: «Проведем физический пуск, останемся живы — подпишем». Научный руководитель советского атомного проекта был уверен в расчетах, но уверенности, что промышленность сделала все с необходимой точностью, у него не было.

«В случае останова воды будет взрыв»

19 июня «Аннушка» вышла на проектную мощность. В первые месяцы работы ученые и персонал, обслуживающий реактор, серьезно рисковали. Еще после пуска Курчатов оставил в журнале запись: «Начальникам смен! Предупреждаю, что в случае останова воды будет взрыв. Поэтому ни при каких обстоятельствах не допускается прекращение подачи воды». И вот в ячейке 17–20 образовался так называемый козел: из-за недостаточного охлаждения разрушилась оболочка уранового блочка и технологическая труба, уран спекся с графитом. До 30 июня продолжалась расчистка ячейки. После этого Курчатов делает в оперативном журнале развернутую запись: «Начальникам смен! Предупреждаю, что в случае остановки воды рабочего и холостого хода одновременно будет взрыв. Поэтому аппарат без воды оставлять нельзя ни при каких обстоятельствах! Прошу директора реакторного завода ознакомить под расписку тех работников, от которых это зависит».

В условиях дефицита урана

По проекту «А» должен был проработать три года, фактически эксплуатировался 39 лет, до 1987 года. Простое перечисление наиболее частых или наиболее тяжелых неполадок на первом промышленном реакторе и условий, в которых их устраняли, не дадут полного представления о том, какую гигантскую работу сделали первопроходцы советской атомной промышленности. Многого еще не зная, оберегая каждый урановый блочок для максимально быстрого накопления плутония, персонал всегда находил решение проблемы.

«Аннушка» нарабатывала 100 г плутония в сутки. Для бомбы требовалось 8 кг. Получить нужное количество удалось в середине 1949 года. А 29 августа на полигоне под Семипалатинском испытали первую советскую атомную бомбу.

 

Далее