Виктор Мясников - Оружие Урала

"Это сегодня технология получения высокообогащенного урана доведена до совершенства, - вспоминает главный конструктор специального КБ№1 Кировского завода Николай Михайлович Синев. - А тогда... Были моменты, когда у некоторых руководителей и разработчиков зарождались сомнения и неверие в успех. Давил фактор времени. Каким будет диффузионный завод, какая нужна техника? - в начале 46-го ещё никто толком не знал..."

Принципиально новое производство требовало не только новых технологий. Необходимы были сложные системы автоматизации, контрольно-измерительные приборы нового типа, стойкие к агрессивным средам материалы, подшипники, смазки, вакуумные установки и многое другое. Для получения одного килограмма обогащенного урана нужной концентрации требовалось затратить 600 000 Квт-час электроэнергии.

Пуск первой очереди был назначен на 1 сентября 1947 года. Но и эти сроки оказались нереальными. Из-за постоянного запаздывания проектной документации строительство хронически отставало от контрольных сроков. Да и оборудование ещё не было доработано. Пуск первой очереди состоялся только в апреле 1948 года. В ней было 256 разделительных машин типа ОК-7. Первоначально на них обучался обслуживающий персонал, отрабатывалась технология и проверялась работоспособность оборудования. К середине июля того же года было смонтировано уже четыре каскада по 126 ОК-7 в каждом. Машины, соединенные в блоки по 15-16 штук, располагались участками в герметичных металлических отсеках - каньонах.

Вводились в эксплуатацию новые каскады машин ОК-7, ОК-8 и ОК-9. И стремительно нарастали проблемы. Не выдерживали и сотнями "клинили" подшипники электроприводов, текла смазка. Персонал валился с ног, не в силах справиться с таким количеством неполадок. Для замены подшипника приходилось отключать от каскада целый блок машин, откачивать из него газ, перевозить в ремонтный цех. Затем процесс шел в обратном порядке. Теперь из машин выкачивали воздух, проверяли вакуумность и снова заполняли их газом. Люди начали терять веру вообще в возможность вывести завод на проектную мощность, а метод газодиффузионного разделения изотопов казался пригодным только для лабораторных процессов. Да тут ещё особисты и их добровольные помощники принялись искать "вредителей". Пуско-наладочные работы оказались полностью дезорганизованы.

Наконец было принято решение на всех установленных к тому времени пяти с половиной тысячах машин заменить подшипники и откорректировать их посадку. Только после такого титанического труда проблемы с подшипниками прекратились. Но осталась масса других. В том числе: утечки и потери гексафторида урана, нарушения вакуумных объемов, повышенная коррозия и многие другие. Объяснялось это спешкой в проектировании и изготовлении оборудования. По сути в процессе промышленной эксплуатации происходили испытания серийных машин и их "доводка до ума", исследовались свойства конструкционных материалов и химические процессы их взаимодействия с агрессивной газовой средой, выяснялась полная непригодность отдельных узлов и технические недостатки.

На основе полученного опыта в каскадные цепочки ввели промежуточные установки для отбора конечного продукта и очистки газа от примесей продуктов разложения, натекающего воздуха, водяных паров. Кроме того были введены конденсационно-испарительные установки для отделения гексафторида урана от примесей. В качестве хладагента в них использовалась твердая углекислота - сухой лед. Специальным распоряжением Правительства СССР все запасы сухого льда Свердловского хладокомбината предписывалось передавать на технологические цели. Жители Свердловска остались без мороженого. Но сухого льда все равно не хватало, и тогда использовалась чрезвычайно взрывоопасная смесь ацетона и жидкого кислорода, пока такую практику не запретили.

Но коррозионные потери гексафторида урана оставались недопустимо высокими. Агрессивный газ, вступая во взаимодействие с металлом оборудования, разлагался, соединения урана оседали на нутренних поверхностях агрегатов. По этой причине не удавалось получить необходимую 90%-ную концентрацию урана-235. Значительные потери в многоступенчатой системе разделения не позволяли получить концентрацию выше 40-55%.

Начальник технического отдела Н. М. Синёв предложил иную конструкцию газодиффузионной машины для конечного этапа технологической цепочки, на котором высокообогащенный газ несет наибольшие потери. Агрегат должен был иметь уменьшенные размеры и минимальный объем заполнения с предельно малыми поверхностями, контактирующими с гексафторидом урана. Такая машина была сконструирована и изготовлена в Горьком, получив название ОК-6. Этими аппаратами заменили четыре участка машин ОК-7, примыкавших к точке отбора конечного продукта. В мае 1949 года новую технику обкатали. 9 июня 1949 года машины ОК-6 включились в работу. Этот день можно считать датой пуска в рабочую эксплуатацию первого советского диффузионного завода. Но расчетную концентрацию урана-235 получить не удалось.

29 августа 1949 года была испытана первая советская атомная бомба. Увы, но никакого вклада в этот успех завод Д-1 не внес. Взорванный заряд имел начинку из плутония, полученного на заводе №817 в Челябинске-40.

В октябре в Верх-Нейвинск прибыл специальный поезд. Три классных вагона, включая салон-вагон, были поставлены на путях напротив здания заводоуправления. Берия лично приехал разбираться с провалами в работе. С ним прибыли начальник ПГУ Б. Л. Ванников, И. В. Курчатов, М. Г. Первухин и другие руководители атомного проекта. Руководителей и ведущих сотрудников предприятия по одному вызывали в вагон и там выясняли степень вины каждого, а так же причины неудач. Директор завода А. Л. Кизима был снят с работы. Директором снова назначили А. И. Чурина, а главным инженером снова стал М. П. Родионов. Группа ученых из Лаборатории №2 была переведена на комбинат для постоянной работы и передачи опыта. Огромные научные силы, включая ведущих химиков страны, были брошены на решение проблемы коррозии металлов под воздействием гексафторида урана.

Диффузионные машины разбирались по винтику, продукты разложения газа собирались и изучались. На статорах и роторах электродвигателей обнаруживали сотни граммов зеленого порошка - тетрафторида урана, продукта взаимодействия гексафторида с железом. Единственной надежной мерой борьбы с такими потерями являлась полная замена двигателей компрессоров. Но для этого требовалось сконструировать и изготовить другие двигатели, металл которых перестанет взаимодействовать с агрессивным газом. А пока следовало уменьшить потери на пористых фильтрах и других внутренних поверхностях оборудования.