Владимир Губарев - Зарево над Припятью

Три ценных качества у СМ. Во-первых, очень высокая плотность нейтронных потоков; во-вторых, на аппарате есть любые нейтроны: тепловые, промежуточные и быстрые; в-третьих, хоть он и называется сверхмощным, "сила" его не так уж велика, то есть могучие потоки рождаются при сравнительно малой мощности самого реактора - 50 тысяч киловатт.

Каким же образом? Дело в том, что в реакторе удалось эффективно использовать ядерное горючее. Хорошее охлаждение активной зоны и материалы, выдерживающие высокие температуры, позволили "снимать" огромное количество энергии, а в итоге - поток нейтронов высокой плотности.

В активной зоне образуются нейтроны всех энергий - от быстрых до тепловых. Но тепловых нейтронов мало. Чтобы "добывать" их, там есть полость, заполненная водой или другим замедлителем. Быстрые и промежуточные нейтроны, попадая в воду, тормозят свой "бег".

Как раз в водной полости и концентрируются необходимые для исследований и экспериментов тепловые нейтроны, их приблизительно в 25 раз больше, чем в самой активной зоне.

Чем дальше проникают нейтроны в толщу отражателя, тем больше энергии теряют. Количество быстрых нейтронов уменьшается, но зато возрастают потоки тепловых.

Активная зона набирается из кассет. Каждая из них представляет собой пакет из тепловыделяющих пластин.

Вода под давлением 50 атмосфер с большой скоростью протекает через щели пластин, интенсивно охлаждая активную зону, и здесь облучается. Часть ее разлагается на водород и кислород - образуется гремучий газ. Поэтому предусмотрена специальная система, в которой гремучий газ сгорает.

Для сборки активной зоны служит перегрузочная машина, находящаяся в самом корпусе реактора. Такой принцип осуществлен впервые в мире. В корпусе устроен своеобразный склад кассет. Если одна из кассет в активной зоне,выгорает, машина вытаскивает ее и отправляет на этот склад, там берет новую кассету и ставит ее на место выбывшей. Только когда отработаны все кассеты, производится большая перегрузка.

В реакторе много исследовательских каналов. В самом центре активной зоны, там, где вода, проложен большой канал. Он нужен для облучения материалов тепловыми нейтронами. 15 других каналов сделаны в отражателе на разном расстоянии от активной зоны. В них можно облучать образцы быстрыми и промежуточными нейтронами.

Есть еще в реакторе, кроме этих 16 вертикальных каналов, - 5 горизонтальных, предназначенных для физических экспериментов. Эти каналы проходят от активной зоны через отражатель, биологическую защиту и заканчиваются за пределами установки. Нейтронные пучки идут в боксы, где с ними работают. Один из них - стометровый - даже выходит за пределы здания. Его также используют для различных физических исследований.

Все управление реактором сосредоточено на пульте.

Один человек наблюдает за аппаратом, контролирует автоматы.

Стержни автоматического регулирования и здесь выполнены из кадмия, хорошо поглощающего нейтроны.

Сначала они опущены вниз. По мере того как горючее выгорает и нейтронный поток ослабляется, стержни чутьчуть поднимаются: поглощение нейтронов уменьшается, поток их вновь усиливается. "Ядерный огонь" горит равномерно... Если бы не было этих стержней, количество нейтронов неуклонно сокращалось, облучить образцы в строго постоянном потоке было бы невозможно.

Как только стержни-регуляторы займут верхнее положение, вмешивается оператор. Он несколько приподнимает компенсирующие стержни в активной зоне реактора. При этом поток нейтронов резко увеличивается, стержни-регуляторы вновь опускаются, чтобы стабилизировать поток нейтронов. Только после того как все стержни окажутся наверху, реактор останавливается.

Ядерное горючее полностью выгорело. Предстоит большая перегрузка. Из активной зоны и со склада убирают использованные кассеты. Их отправляют на выдержку и затем на переработку, а аппарат загружают новой порцией топлива.

- Мне хотелось бы подчеркнуть, - говорит начальник установки СМ Владимир Андреевич Цыканов, - что не только сам реактор является уникальным - множество конструкций решено принципиально иначе. СМ создавала большая группа ученых, конструкторов, инженеров. И в целом все новое складывалось из сотен различных новшеств, одни из которых вполне можно назвать открытиями, другие - изобретениями, третьи рационализаторскими предложениями... Да и сейчас мы постоянно совершенствуем наш реактор...

Несколько секунд мне довелось пробыть под реактором. Наверху, в зале, тихо, там не ощущаешь, что под ногами бушует "атомный огонь". Но внизу, у днища реактора, где по трубопроводам подается к активной зоне вода для охлаждения, впечатление совершенно иное.

Рвется из бетонных объятий реактор, гудит. И в этих звуках чувствуется огромная мощь укрощенного ядерного пламени.

Рядом со зданием реактора выросли два других: материаловедческая и радиохимическая лаборатории. В первой исследуются образцы, которые облучаются в каналах отражателя. Радиохимиков же интересует центральный канал, где работают тепловые нейтроны. Там рождаются трансурановые элементы.

В распоряжении еще одной группы ученых находятся и горизонтальные каналы с нейтронными пучками, и сам реактор. Это не кто иные, как "чистые" физики.

Материаловедческая лаборатория - гордость института, одна из крупных в мире. Первое, что бросается в глаза, когда переступаешь ее порог, кумачовое знамя.

Это награда за труд.

Первое место в соревновании, самая высокая культура производства, самое большое число изобретений и рационализаторских предложений, оригинальные доклады па конференциях молодых специалистов принадлежат материаловедческой лаборатории. Даже когда проводятся месяц здоровья, спортивные мероприятия или смотр художественной самодеятельности, все равно сотрудники лаборатории не могут уступить первенство. Что ж, отличная традиция!

- Наша лаборатория возникла 16 февраля 1964 года, - рассказывает ее начальник Михаил Антонович Демьянович, - для изучения конструкционных и расщепляющихся материалов, используемых в ядерных реакторах. Это новая область науки. Раньше, когда проектировались реакторы, не знали, какими же будут свойства материалов, подвергшихся облучению. Их изучали в "естественном виде". Однако вскоре ученые убедились, что этих данных явно не хватает, более того, они могут привести к серьезным ошибкам. На самой заре атомного века, например, широко применяли "молибденовые стали", то есть углеродистые стали, легированные молибденом. Из них изготовляли различные конструкции внутри реактора. И хотя эти стали обладали как будто бы подходящими характеристиками, через три-четыре года конструкции выбывали из строя. Из-за облучения сплав становился хрупким, резко усиливалась коррозия, и он разрушался. Пришлось заменить его цирконием и нержавеющими сталями, которые лишены этих недостатков.