30 октября 1996 года во ВНИИТФ имени Е. И. Забабахина прозвучал выстрел. Владимир Зиновьевич Нечай, директор всероссийского института, покончил с жизнью после того, как не смог выбить коллективу погашение долгов по оборонному заказу.
В предсмертной записке было написано [25]: «Прошу провести поминки за счет не выданной мне зарплаты…»
![Владимир Зиновьевич Нечай [26]](https://avatars.dzeninfra.ru/get-zen_doc/3472554/pub_5f2ea2610eb24c2ee4b9d326_5f2ea2750d8f01499c44a2cd/scale_1200)
Страны, службе которой он отдал жизнь, больше не было. Не было и финансирования.
Работники многих отраслей оказались без зарплаты. Атомная промышленность не стала исключением. После окончания эпохи смутного времени кадровые потери для отрасли были катастрофичны. Не очень было понятно, кто будет восстанавливать отрасль.
Рынок атомной промышленности поделили США, Япония и Франция. Казалось, что это смертный приговор советскому мирному атому. Но из этого кризиса удалось выбраться. Не в последнюю очередь благодаря богатейшему наследию атомной промышленности СССР, о котором сейчас и поговорим.
I. УКРОЩЕНИЕ МОЛНИЙ
Пожалуй, для человека абсолютно нормально вначале стремиться к силе разрушительной, а уже потом переходить к силе созидательной. И до, и во время Второй Мировой Войны в Советском Союзе не было возможности выделить на работу по атомной тематике достаточное количество ресурсов. Стране нужна была сталь, нужны были танки, нужно было оружие века текущего, которым можно было побеждать здесь и сейчас.
Это, отчасти, и стало причиной того, что Манхэттенский Проект сильно опередил атомный проект СССР. В то время, когда работа в Британии и США шла полным ходом, исследования в Советском Союзе не обладали необходимым масштабом.
Начиная с распоряжения ГКО № 2352 от 28 сентября 1942 года «Об организации работ по урану» велась подготовительная работа. Советская сторона внимательно следила за успехами заокеанских коллег. Спешно шел поиск месторождений урана, которых бы было достаточно для запуска реакторов. Разведанных запасов на просторах СССР не хватало для быстрого создания ядерной бомбы. Позднее были открыты месторождения в Казахстане, Узбекистане, Киргизии и Забайкалье. Но в конце войны разведанные запасы все еще были недостаточны. Огромный вклад в дело создания атомной бомбы сделали месторождения в Германии и Чехии. Они обеспечили порядка 60% поставок для советского атомного проекта[24].
Успешно проведенное Соединенными Штатами первое полигонное испытание ядерного устройства ”Тринити” и последующее боевое применение бомб ”Малыш” и ”Толстяк” стали одновременно и доказательством реализуемости новой технологии, и катализатором работ над собственным ядерным оружием в Советском Союзе. Было принято решение о форсировании работ (Постановление ГКО № 9887 «О Специальном Комитете при ГКО»)[16].
В ходе ядерного проекта СССР после 1945-го года активно использовался опыт немецких ученых. Знания, полученные при разработке ядерного оружия, стали ключевыми при создании атомной энергетики.
Руководителем проекта был Игорь Васильевич Курчатов.
В процессе создания бомбы первым встал вопрос: из чего ее делать? Уран-235 есть в природе, относительно просто добывается и обрабатывается, обоснована возможность цепной реакции, но… он слишком стабилен, критическая масса для него велика, что определяет значительные размеры и сравнительно невысокую эффективность урановых устройств. Однако, в таблице Менделеева есть плутоний, который, благодаря меньшей устойчивости, взрывается гораздо охотнее. Но есть существенная проблема. Плутоний имеет маленький период полураспада, из-за чего в земной коре его нет в значимых количествах.
Плутоний образуется из урана-238 при захвате нейтрона и спровоцированной этим серии β-распадов. Первые порции этого элемента уже удалось получить на ускорителях и циклотронных установках, но для получения требуемого количества вещества этот метод был бы крайне неэффективен. Достаточный нейтронный поток для наработки промышленных объемов плутония можно получить при управляемой цепной реакции. Для этого и проектировались первые ядерныереакторы.
В качестве топлива для ядерного реактора используется уран, обогащенный по изотопу 235. В ходе цепной реакции уран-238 после облучения превращается в плутоний-239.
Опыт работы на этих реакторах оказался ключевым при создании атомной энергетики.
Плутониевая бомба компактнее, урановая — надежнее. При этом, как ни странно, безопаснее именно менее стабильный плутоний, так как для того, чтобы убедить хорошо взорваться имеющий значительно больший период полураспада уран применялись устройства, содержащие десятки критических масс урана, опасные возникновением взрывной цепной реакции даже при неполноценном инициировании. Например, при аварии самолёта.
Иван Нестеров
Забегая вперед — реализованы были и урановая, и плутониевая ядерные бомбы.
Истоки отрасли. Обнинск
Курчатов с командой не желали остаться в истории лишь как создатели оружия массового уничтожения. Уже на экспериментальных реакторах был осознан огромный тепловой потенциал новой технологии. Но для ее использования нужно было придумать, продумать, рассчитать и практически реализовать то, что никто и никогда еще даже не представлял.
Электричество – неотъемлемая часть жизни индустриального общества. Огромная страна имела огромный спрос на энергию. Идея поставить скрытый в атомном ядре потенциал на мирные рельсы пришлась ко двору. Несмотря на обилие угля и нефти, обеспечивать спрос на электричество только ими было довольно сложно. Транспортировка угля в Европейскую часть СССР увеличивала нагрузку на послевоенную железнодорожную сеть. Гидроэнергетика же имела чисто географические ограничения.
Концепция экономического мышления, уходящая корнями к плану ГОЭЛРО, подразумевала общую энергосеть с децентрализованным обеспечением энергоносителями. Рост экономики подразумевал бы увеличение спроса на электричество в Европейской части России. И увеличение нагрузки на транспортную сеть с каждым годом больно бы било по бюджету. А энергоемкость урана в разы превышает потенциал угля. Как следствие: объем топлива, которое необходимо поставлять на АЭС на порядок меньше, чем потребности ТЭС аналогичной мощности.
В 1949 году правительство издает указ о создании первой в мире атомной электростанции. В 1951 году начинается строительство Обнинской станции, первой в мире АЭС.
Доля поддерживающего цепную реакцию урана-235 в природном уране весьма невелика (0,72%). Малые количества требуемого изотопа означали, что проблема ограниченности энергоресурсов в природе не решается с помощью реакторов на тепловых нейтронах. Это было очевидно с самого начала программы атомной энергетики СССР.
И практически Обнинская АЭС. После того, как заработала турбина, Курчатов произнес знаменитую фразу ”С легким паром!” появились идеи о создании реакторов на быстрых нейтронах, сравнительно легко вовлекающих в реакцию уран-238.
Начиная с пятидесятых годов была проведена обширная теоретическая и экспериментальная работа. В 1958 году (через четыре года после запуска был введен в строй первый экспериментальный реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем, БР-5.
Но первые промышленные «быстрые» реакторы появились сильно позже[10]. Впоследствии, мирный атом стал не только политическим жестом за мир и любовь на международной арене, но и важным элементом в энергосистеме страны.
Это первая часть статьи "Советский атом: сквозь невозможное". Ожидайте вторую часть в группе или прочтите статью целиком на нашем сайте
Статья написана в рамках первого выпуска журнала «Стройка Века»:
«Атом: делимый и неделимый».
Поблагодарить авторов и получить в подарок красивую пдф-версию можно по ссылке в ВК или на сайте.
Над статьей работали:
Авторы: Овчинников К.А., Иван Нестеров
Редактор: Иван Нестеров, Рогов Л.В.
Эксперт: Вододохов Н.С; Иван Нестеров
Список литературы
[1] Суходолов А.П. Мировые запасы урана: перспективы сырьевого обеспечения атомной энергетики // Известия БГУ. 2010. №4.
[2] Осмачкин В.С. История атомной энергетики Советского Союза и России. Об исследованиях теплофизических проблем реакторов РБМК на стенде КС ИАЭ им. И.В. Курчатова // Российский научный центр «Курчатовский институт» 2003. №3.
[3] Семенов Б.А. Ядерная энергетика в Советском Союзе. // Бюллетень МАГАТЭ. 1996, Том 25 — №2.
[4] Чар Н.Л. Развитие ядерной энергетики: история и перспективы / Н.Л. Чар, Б.Дж. Шик // Бюллетень МАГАТЭ, 1987, Том 1 — №3.
[5] Алле Ю.А. Ресурсосеберающие технологии // Российская энергетика вчера, сегодня, завтра. 2000. №13.
[6] Слатов Д. Г. Истоки, проблемы и перспективы энергетической геополитики России. Региональный аспект // Основы ЭУП. 2012. №2.
[7] Казьмин Д.И. Ядерное топливо для АЭС: современное состояние и перспективные разработки / Казьмин Д.И., Якубенко И.А. // Глобальная ядерная безопасность. 2013. №4 (9).
[8] Бекман И.Н. Курс лекций ”Ядерная индустрия”. Лекция 13 // Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова. Химический факультет. Кафедра радиохимии, Москва 2005 г.
[9] Барьяхтар В.Г. Ретроспектива. Ядерные реакторы на быстрых нейтронах и их роль в ХХI веке. / В.Г. Барьяхтар В.Г. М.Г. Данилевич, И.В. Лежненко // Институт магнетизма, Киев, Украина.
[10] Усынин Г.Б. Реакторы на быстрых нейтронах. Введение / Г.Б Усынин, Е.В,Кусмарцев. Под ред. Ф.М. Митенкова. М.: «Энергоатомиздат», 1985.
[11] Сейдель Д. К. Извлечение урана из руд // Бюллетень МАГАТЭ, 1995, Том 23 — № 2.
[12] Желудев И.С. Атомная энергетика в СССР / И.С. Желудев, Л.В.Константинов // Бюллетень МАГАТЭ, 1994, Том 22 — №2.
[13] Жизнин С.З. Экономические аспекты некоторых перспективных ядерных технологий за рубежом и в России/ Жизнин С.З., Тимохов В.М. // Вестник МГИМО. 2015. №6 (45).
[14] Бироль Ф. Ядерная энергетика. Насколько она конкурентоспособна в конечном счете? // Бюллетень МАГАТЭ, 2007, Том 48 — №2.
[15] Юкия А. Уран. От разведки до реабилитации / Юкия А. и др. // Бюллетень МАГАТЭ, 2018, июньский выпуск.
[16] История советского атомного проекта. Справка [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ria.ru/20100201/207163686.html — Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 31.03.2020).
[17] История атомной промышленности России [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.rosatom.ru/about-nuclear-industry/history/ — Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 31.03.2020).
[18] Лесков С.Л. Как СССР решил «проблему А-9», добывая немецкий уран для советской атомной бомбы [Электронный ресурс] // Газета «Совершенно секретно». – Режим доступа: https://www.sovsekretno.ru/articles/dayesh-strane-uran/. – (Дата обращения: 31.03.2020).
[19] Uranium Enrichment [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuelcycle/conversion-enrichment-and-fabrication/uranium-enrichment.aspx — Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 31.03.2020).
[20] Бекман И.Н. Лекция №7. Разделение изотопов [Электронный ресурс] // Онлайн курс лекций.
[21] Скорыкин Г.М. Газовые центрифуги для разделения изотопов. История создания в СССР [Электронный ресурс] // Рекламноинформационное агентство «Pro Атом» — Режим доступа: http://www.proatom.ru/modules.php?name=Newsfile=printsid=8412 — (Дата обращения: 31.03.2020).
[22] Международное сотрудничество по решению проблем наследия «холодной войны» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.atomic-energy.ru/articles/2011/08/10/25084 — Заглавие с экрана. – (Дата обращения: 31.03.2020).
[23] Корпус реактора для первого энергоблока транспортируется на Белорусскую АЭС [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://atom.belta.by/ru/belaesru/view/korpus − reaktora − dlja − pervogo − energobloka − transportiruetsja − na − belorusskuju − aes − 7293 − .–( : 31.03.2020).
[24] Трипотень Е. Обратная сторона урана [Электронный ресурс]. // Атомный эксперт
[25] Биография Нечай Владимира Зиновьевича
Источники изображений
Изображения взяты из открытых источников и используются в образовательных целях
[26] Урановая руда [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://versiya.info/obschestvo/93454/amp
[27] Атомная энергия 2.0 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.atomic-energy.ru/news/2015/11/10/61054
[28] Работа члена коллектива Румянцева Олега Константиновича. Использование изображения со ссылкой на ресурс.
[29] Работа члена коллектива Сабурова Даниила. Использование изображения со ссылкой на ресурс.
[30] Лицензия Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported. Автор: Дмитрий Сутягин. Викимедиа [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://commons.wikimedia.org/wiki
[31] Сайт без явного наименования по тематике ”Энергетика” [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://leg.co.ua/arhiv/generaciya/kinetika-i-regulirovanie-yadernyhreaktorov-13.html
[32] Атомная энергия 2.0 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.atomic-energy.ru/news/2018/12/27/91556
[33] Атомная энергия 2.0 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.atomic-energy.ru/news/2018/12/27/91556
[34] Pandia [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://pandia.ru/text/77/270/75798.php
[35] Авдеев Е.Ф., Чусов И.А., Иванов О.И. Результаты экспериментального исследования гидравлических характеристик модельной ТВС реакторной установки типа РБМК . – Режим доступа: https://polar.mephi.ru/ru/conf/2003/bezop/Ivanotr.htm
[36] АтомИнфо [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.atominfo.ru/newsm/t040018.jpg