Для создания паритета в начавшейся гонке ядерных вооружений требовалось наладить серийный выпуск атомных зарядов, которые можно доставлять к территории вероятного противника. Ключевым элементом любой атомной бомбы является сердечник из плутония-239, которого требуется не менее 6 кг, чтобы началась взрывная цепная реакция. Проблема заключалась в том, что в природе этот элемент практически не существует. Получить его можно только одним единственным способом – наработка в реакторах с ураном-238, а затем извлечение с помощью пьюрекс-процесса.
В США для промышленного получения плутония в городе Хэнфорде было построено 9 реакторов уран-графитового типа. В СССР эта роль была отведена городу Озерск, больше известному как завод №817 или ПО «Маяк». Общее количество работающих достигло 10.
Уникальное производство
Первый реактор у нас пустили 19 июня 1948 года при непосредственном участии И.В. Курчатова. А уже к сентябрю 1952 года работало 6 уран-графитовых реакторов. Суммарная мощность энергетических установок была такова, что озеро Синара не замерзало даже в сильные морозы.
Принципиальное отличие от американских заключалось в вертикальном расположении каналов с ураном. Эта схема предложена Н. А. Доллежалем и в дальнейшем полностью себя оправдала. Если реакторные установки в Хэнфорде с горизонтальными каналами были остановлены в 60-х годах, то последний графитовый в Озерске проработал до 1991 года. Среди сотрудников комбината реакторы этого типа получили прозвище «Иван».
Тяжеловодные «Руслан» и «Людмила»
Недостатки уран-графитовых реакторных установок были очевидны уже в первые годы эксплуатации. Конструкция часто требовала ручного вмешательства, что нередко приводило к ошибкам в управлении и спеканию урановых стержней с оболочкой. Это приводило к «козлам», когда поврежденный стержень приходилось вытаскивать или высверливать вручную. Кроме того расход топлива был больше в 10 раз для получения аналогичного количества плутония на тяжеловодном реакторе.
Первым был построен Л-2 или Л-Ф2, «Людмила». Компактный реактор на тяжелой воде для чисто военного назначения. Подобная конструкция требует особой герметичности и значительно сложнее в постройке. Однако, преимущество нового реактора оказались настолько весомы, что уже в 1978 году пущен в эксплуатацию мощный «Руслан». Оригинальные названия были даны из соображений секретности и чтобы пригасить народное творчества на «Маяке». Например, реакторы серии ЛБ заводчане расшифровывали как «Лаврентий Берия»
Тяжеловодные реакторы за все время эксплуатации показали себя как исключительно стабильные и надежные установки, которые по производительности не имеют аналогов в мире. Конструкция и ноу-хау в «Руслане» засекречены. Известно только что это легководный реактор, который на 96% занят наработкой материалов для термоядерных зарядов. «Людмила» в настоящее время более чем на половину переориентирована на производство изотопов для медицины и науки.
#холодная война #история #атомный проект #плутоний
