Теории недостаточно — нужны новые материалы и технологии. Это понимали все ответственные за запуск Атомного века в нашей стране. В честь 80-летия атомной промышленности рассказываем о важных вехах ее истории.
1945 год — Атомный проект
Днем рождения отечественной атомной отрасли считается 20 августа 1945 года, когда Государственный комитет обороны СССР принял решение об организации Спецкомитета и Первого Главного управления для проведения работ по ядерной тематике.
Новое ведомство занялось обеспечением советского атомного проекта. На тот момент подготовка к нему велась уже больше трех лет. В 1942 году появился Курчатовский институт — тогда еще секретная Лаборатория № 2, — и было подписано распоряжение «Об организации работ по урану».
Для обеспечения атомного проекта необходимо было найти урановые месторождения, разработать методы его извлечения и обогащения. Эту задачу поручили Институту специальных металлов.
1946 год — Первый уран
Новый специальный отдел «В» по работам с ураном в Институте специальных металлов возглавил Андрей Бочвар, основатель школы советского металловедения. Его пригласил лично Игорь Курчатов. Так в науке появилось новое направление — материаловедение ядерных материалов, а институт сегодня носит имя Андрея Бочвара.
Практические эксперименты по промышленному получению урана велись на заводе № 12 в Электростали под руководством группы Бочвара и ученых из Гиредмета. Опытное производство требовало специального оборудования: аргоновых и вакуумных печей сопротивления, токарных станков и камер для химического очистки сырья. Завод укомплектовывали, в основном, техникой, вывезенной из Германии.
В феврале 1946 года они получили первую партию чистой закись-окиси урана. Ее изготавливали из немецких урановых порошков, концентратов урана и металлического кальция. Так завершился первый этап получения отечественного урана.
1949 год — Первый металлический плутоний
«Ядерная гонка» требовала не только уран, но и плутоний. Для этого нужно было растворить отработавшие в атомном реакторе урановые блоки, выделить высокорадиоактивные продукты деления, получить концентрированный раствор плутония и вернуть оставшийся уран в топливный цикл.
На тот момент лишь радиевый институт Академии наук имел опыт выделения радия из урана, поэтому ему поручили задачу заняться плутонием. Научным руководителем направления назначили Виталия Хлопина. Сегодня институт носит его имя.
Началось проектирование специализированного оборудования и разработка технологий. Требовалось продумать все этапы — организацию перевозки сырья с завода на завод, конструкционные материалы, очистку и обезвреживание отходов. Так был построен химический комбинат № 817 — производственное объединение «Маяк» на Южном Урале. Он состоял из трех частей: на реакторе А нарабатывали облученные урановые блоки, на заводе Б из них получали плутониевый концентрат, на заводе В создавали слитки
16 апреля 1949 был получен первый слиток металлического плутония. Он полностью соответствовал техническим требованиям.
1951 год — Начало строительства первой АЭС
Каждый новый этап развития атомной промышленности способствовал развитию других областей. Так строительство первой АЭС определило новые требования к чистоте, точности и надежности деталей.
Все изделия для Обнинской АЭС должны были быть нового ядерного класса. Трубы и соединения должны были выдерживать горячий пар под высоким давлениям, детали и швы твэлов — контакт с радиоактивными элементами. В обычной жизни мы с такими условиями не сталкиваемся, поэтому и металлургические производства еще не умели производить подходящие по качеству изделия в промышленном масштабе.
Именно при строительстве Обнинской АЭС были разработаны новые методы проверки качества исходных материалов, внутренних поверхностей и сварных швов труб и твэлов. Так строительство атомных электростанций значительно подтолкнуло развитие металлургической промышленности.
1960-е годы — разработка ядерных энергетических установок для космоса
Еще одним ярким примером взаимодействия множества институтов и предприятий с целью создания новых технологий для единого проекта стала разработка ядерных энергетических установок для космоса.
Над задачей преобразования тепловой энергии ядерного реактора в электричество для космических аппаратов работали:
- Институт атомной энергии (НИЦ «Курчатовский институт»);
- Физико-энергетический институт;
- Сухумский физико-технический институт;
- Подольский научно-исследовательский технологический институт;
- ОКБ «Заря»;
- Научно-производственное объединение «Красная звезда»;
- Центральное конструкторское бюро машиностроение.
Так во взаимодействии были созданы космические ядерные энергетические установки «Бук» с термоэлектрическими преобразователями и «Топаз» термоэмиссионными преобразователями.
2007 год — Создание госкорпорации «Росатом»
Как показала история, атомная отрасль постоянно требует новых технологий и материалов, а значит — плотного взаимодействия ученых-теоретиков, ученых-практиков, инженеров, материаловедов и промышленников.
Новейший этап развития атомной энергетики в нашей стране начался в 2007 году — 1 декабря 2007 годы был подписан федеральный закон «О Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом».
2011 год — Проект «Прорыв»
Новой масштабной задачей, которая вовлекла все отрасли, как и век назад, стал проект «Прорыв». Его идея — замыкание топливного цикла за счет реакторов на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем. Во-первых, такие реакторы могут производить топливо для традиционных энергетических реакторов ВВЭР, используя в качестве сырья непригодный для ВВЭРов изотоп урана-238. Во-вторых, быстрые реакторы смогут выжигать самые опасные радионуклиды в отработавшем топливе, сокращая количество ядерных отходов.
В конце 2024 года «Росатом» запустил первую очередь проекта на Сибирском химкомбинате — модуль фабрикации/рефабрикации топлива для строящегося реактора на быстрых нейтронах БРЕСТ-300.
Полностью автоматическое производство состоит из четырех технологических линий: карботермического синтеза смешанных нитридов урана и плутония, изготовления топливных таблеток, производства ТВЭЛов и сборки топливных кассет. Сейчас там делают сборки на базе обедненного урана. Как только они получат разрешение на работу с плутонием, приступят к производству смешанного плотного нитридного уран-плутониевого топлива (СНУП-топлива). Для старта реактора потребуется более 200 сборок с таким топливом.
Подписывайтесь на наш канал https://dzen.ru/rosatomnauka и следите за новостями российской науки!
Присоединяйтесь к команде научного блока «Росатома», актуальные вакансии – на карьерном портале.
#Атом80лет #АтомГордость