Генри Смит - Атомная энергия для военных целей

7.40. Приведенное выше описание того, что происходит в последовательных отделениях «каньона», весьма приблизительно. Это объясняется тем, что вплоть до января 1943 г. не было принято решения о том, какой именно процесс следует применить для извлечения и очистки плутония. Главной задачей, стоявшей перед химическим отделом Металлургической лаборатории, был выбор лучшего процесса для установки.

7.41. Кроме опасностей, обычно имеющихся при сооружении и зксплоатации большой химической установки, здесь возникли опасности нового рода. Опасными являлись два типа излучения: нейтроны, освобождающиеся в котле, и радиоактивное ( α -, β - и γ -) излучение, испускаемое продуктами котла. Хотя общее действие этих излучений на человеческий организм было признано подобным действию рентгеновских лучей, было все же желательно более детальное его изучение. Количество радиоактивных материалов, с которыми приходилось иметь дело, во много раз больше, чем те количества, которые употреблялись когда-либо прежде.

7.42. Медицинская группа должна была выполнить три задачи: (1) организацию измерений и клинических испытаний для обнаружения признаков опасной облученности персонала, (2) исследование влияния радиоактивного излучения на людей, приборы и т. д. и (3) определение необходимых свойств и размеров защитных укрытий и мероприятий по охране труда для учета их при постройке и разработке правил эксплоатации установки.

7.43. Несмотря на то, что мы намеревались создать большое предприятие по производству плутония, мы имели меньше миллиграмма его для изучения и лишь слабое представление о его свойствах. Изучение плутония, поэтому, составляло главную задачу Металлургической лаборатории.

7.44. Понятно, что работа на промышленной установке требовала большой и весьма подготовленной группы обслуживающего персонала. Хотя фирма Дюпон имела огромный опыт эксплоатации различного рода химических установок, это предприятие представляло собой нечто новое, и было очевидно, что обслуживающий персонал нуждается в специальном обучении. Такое обучение было проведено частью в Чикаго и его окрестностях, но, главным образом, в клинтонских лабораториях.

7.45. В предыдущих параграфах этой главы мы перечислили задачи, с которыми пришлось встретиться группе, проектировавшей и строившей установку для производства плутония. В главе VI были рассмотрены достижения в этой области вплоть до конца 1942 г. Из этих глав стало понятно, что для обеспечения успешной работы установки требовались гораздо большие сведения, чем те, которые были в нашем распоряжении. Поэтому одновременно с проектированием и постройкой должны были проводиться и исследования.

7.46. В связи с необходимостью развития научных и технических исследований для Металлургической и Клинтонской лабораторий, была разработана программа исследовательских работ. Приведенный ниже отрывок взят из программы Металлургического Проекта на 1943 г.

« Исследование производства плутония . Сюда включаются все виды исследований, технические разработки и полузаводское изучение всех вопросов, необходимых для проектирования, постройки и эксплоатации котла для производства плутония или других материалов.

Характеристики котла . Теоретическое изучение и эксперименты с решеткой, имевшие целью выяснить поведение характеристик котла большой мощности: температуры и давления, нейтронных характеристик, отравления котла и т. д.

Управление котлами . Конструирование и испытание устройств для регулирования скорости реакции в котлах.

Охлаждение котлов . Физическое изучение охлаждающих веществ, технические проблемы циркуляции, коррозии, эрозии и т. д.

Приборы . Разработка конструкций приборов и техники управления установкой и определения радиоактивности на заводской территории.

Защита . Защитные укрытия, биологический эффект излучения котла и клиническое изучение влияния операций, связанных с котлом.

Материалы . Изучение физических (механических и ядерных) свойств строительных материалов и веществ, применяемых при сооружении и эксплоатации котла.

Исследования активации . Производство экспериментальных количеств радиоактивных материалов в циклотроне и в котлах и изучение активации материалов нейтронами, протонами, электронами, γ -лучами и т. д.

Работа котла . Изучение операций, необходимых для нормальной работы котла: загрузка и разгрузка, работа с приборами и т. д.

Проектирование процесса . Изучение возможного процесса производства в целом, ведущее к детальной разработке процессов отдельных его частей.

Исследование извлечения плутония . Сюда включаются все виды работы, необходимые для разработки как процесса извлечения плутония и возможных побочных продуктов котла, так и приготовления их в чистом виде. Основные усилия Металлургической лаборатории были направлены на разработку того процесса производства плутония, который был утвержден 1 июня 1943 г. Однако, другие варианты по-прежнему подвергались исследованию в металлургической лаборатории в Клинтоне в той мере, в какой это было возможно.

Разделение . Процесс растворения урана, извлечения плутония и обезвреживания путем удаления продуктов деления.

Концентрирование. очистка и восстановление плутония . Процессы производства плутония в виде чистого металла и изучение тех свойств плутония, знание которых необходимо для его производства.

Отходы . Существующие новые и возможные методы извлечения продуктов деления и урана из отходов.

Приборы . Разработка и испытание контрольных приборов для химических процессов и для наблюдения за радиоактивностью на всей территории.

Защита . Изучение защитных экранов, определение биологических действий радиоактивной пыли, жидкостей, твердых тел и других материалов, участвующих в процессе, а также защитных мероприятий.

Материалы . Коррозия материалов оборудования, стойкость по отношению к воздействию радиоактивности. Необходимая чистота и методы анализа материалов, участвующих в процессе и т. д.

Получение радиоактивных материалов . Разработка методов выделения радиоактивных материалов, полученных активацией в циклотроне и в котле.

Вопросы эксплоатации . Качество работы оборудования, контроль процесса, обращение с материалами и т. д.

Проектирование процесса . Изучение процесса выделения плутония в целом (мокрый процесс, физические методы), ведущее к детальной разработке отдельных вопросов.