Дэвид Холловэй - Сталин и бомба: Советский Союз и атомная энергия. 1939-1956

К концу мая сборка реактора была в основном завершена [224] Жесткие меры были приняты, чтобы не допустить отравления, но бор, который отравляет реактор, был обнаружен в одном участке графита. Оказалось, что напольный линолеум здания реактора содержал бор; линолеум был срочно заменен. См.: Головин И.Н. И.В. Курчатов. С. 86. . Теперь наступило время для испытания контрольных приборов и механизмов управления реактором {961} 961 Меркин В.И. Решающий эксперимент Курчатова. С. 279. . Реактор был построен под землей в бетонной шахте со стенками трехметровой толщины, и эти стенки были окружены баками с водой. Активная зона реактора включала 1168 топливных каналов и имела диаметр 9,4 м {962} 962 Cochran Т. В., Norris R. S. Russian/Soviet Nuclear Warhead Production. NWD 93–1. N.-Y.: Natural Resources Defense Council. September 8, 1993. P. 49. .

В начале июня 1948 г. в трубы была пущена вода и урановые стержни были загружены в топливные каналы. Работа продолжалась круглосуточно под руководством Курчатова, Ванникова и дирекции Челябинска-40. 7 июня Курчатов начал выдвигать аварийные стержни и прекратил напуск воды в реактор. Реактор, известный как «аппарат А», или «реактор А», или «Аннушка», стал критическим в тот же вечер и достиг выходной мощности 10 киловатт ранним утром 8 июня. Когда Курчатов объявил, что физические процессы идут в реакторе нормально, все, кто находился в комнате управления, подошли к нему, чтобы поздравить. «Дальше решать будет не только физика, — заявил Курчатов, — но и техника, технология» {963} 963 Меркин В.И. Решающий эксперимент Курчатова. С. 280. . Заглушив реактор, Курчатов приказал продолжить загрузку урана {964} 964 Головин И.Н. И.В. Курчатов. С. 87. . В 8 часов вечера 10 июня он пустил воду в реактор. Сидя у пульта управления, он поднял мощность реактора до 1000 киловатт. Финальная стадия запуска началась 19 июня, и 22 июня реактор достиг желаемого уровня 100 000 киловатт {965} 965 Меркин В.И. Решающий эксперимент Курчатова. С. 281. .

В июле реактор начал работать согласно плану производства плутония {966} 966 Там же. . Возникли неожиданные проблемы. Началась сильная коррозия алюминиевой оболочки топливных стержней, ее следовало анодировать другим способом. Более серьезным было разбухание топливных стержней и возникновение складок и выступов на поверхности урана; стержни застревали в охлаждающих трубах. Представители Берии подозревали саботаж, но Курчатов заявил, что вполне можно ожидать сюрпризов в поведении материалов в сильных нейтронных полях {967} 967 Интервью с И.Н. Головиным от 21 октября 1990 г. . Реактор нужно было заглушить, уран вынуть и исследовать, а образовавшийся плутоний извлечь. В проекте реактора были сделаны изменения, и все проблемы были решены {968} 968 Гончаров В.В. Первые (основные) этапы… С. 26–27. О работе первого промышленного реактора см.: Дубовский Б.Г. Таким я помню И.В. Курчатова// Воспоминания об Игоре Васильевиче Курчатове/ Под ред. А.П. Александрова. С. 371. Реактор был выведен из эксплуатации в 1987 г.; Keller В. Soviet City, Home of the A-Bomb, is Haunted by Its Past and Future// New York Times. July 10, 1989. .

Второй составляющей в Челябинске-40 была «установка Б» — радиохимический завод, где плутоний выделялся из урана, облученного в реакторе. Курчатов поручил разработку процесса выделения плутония Хлонину и Радиевому институту {969} 969 Комлев Л. В., Сипицына Г. С., Ковальская М.П. В.Г. Хлопин и урановая проблема/ / Академик B. Г. Хлопин: Очерки, воспоминания современников. Л.: Наука, 1987. C. 51. . Хлопин работал над этой проблемой во время войны, но только после возвращения института в Ленинград в начале 1945 г. и в особенности после августовских событий лучшие радиохимики и физики начали серьезно работать над процессом выделения плутония {970} 970 Ершова 3. В. Мои встречи с академиком В.Г. Хлопиным// Академик В.Г. Хлопин… С. 117; Ященкова-Ковалевская М.Л. Воспоминания// Там же. С. 158. .

В докладе Смита указывалось, что в «проекте Манхэттен» использовались четыре типа метода химического разделения: испарение, абсорбция, экстрагирование и осаждение — и что на Хэнфордском обогатительном заводе использовался метод осаждения {971} 971 Smyth H. D. Atomic Energy… P. 137, 139. .

Успех этого процесса «превзошел все ожидания», согласно докладу, что свидетельствовало о правильности выбора, хотя он был сделан на основании сведений о химии плутония, полученных при анализе менее миллиграмма этого элемента {972} 972 Ibid. С. 139. .

Хлопин организовал несколько групп по исследованию различных методов выделения плутония {973} 973 Ященкова-Ковалевская М.Л. Воспоминания. С. 158–159. — возможно, четыре, в соответствии с докладом Смита. Он считал осаждение наиболее перспективным методом, отчасти, несомненно, учитывая американский опыт, но также и потому, что большая часть его собственной работы была посвящена методу осаждения радиоактивных элементов, и первый русский радий в 1921 г. был им получен именно этим способом. Первые эксперименты были выполнены с ничтожно малыми количествами нептуния и продуктов деления, поскольку плутоний еще не был получен {974} 974 Вдовенко В.М. и др. Радиохимия// Советская атомная наука и техника. С. 262. . На основе этих первичных экспериментов Хлопин и его коллеги в 1946 г. подготовили отчет по работе с облученным ураном для химиков и инженеров проекта. К этому времени Хлопин предоставил основные данные по проектированию завода для выделения плутония в Челябинске-40. {975} 975 Ершова 3. В. Мои встречи… С. 117; Комлев Л. В., Сипицына Г. С, Ковальская М.П. В.Г. Хлопин и урановая проблема. С. 52.

Однако первыми добились успеха в выделении плутония из окиси урана, облученной в реакторе Ф-1, не Хлопин, а Борис Курчатов и его коллеги в Лаборатории № 2 в апреле — августе 1947 г., используя метод осаждения. Было получено два образца плутония весом 6,1 и 17,3 микрограмма, они были видны только под микроскопом {976} 976 Курчатов Б. Нехожеными путями// Техника — молодежи. 1975. № 12. С. 16–18. . [225] Борис Курчатов говорит об апреле, но в книге «Воспоминания об Игоре Васильевиче Курчатове» (под ред. А.П. Александрова) на с. 452 упоминаются май и июнь-август. Даже этих малых количеств хватило для начала исследований свойств плутония и его соединений. Экспериментальный полупромышленный завод был построен при НИИ-9. Там 18 декабря 1947 г. получили первый советский плутоний. Этот образец весил меньше миллиграмма, но в следующем году на этом заводе было получено два образца плутония, каждый весом в несколько миллиграммов {977} 977 Вдовенко В.М. и др. Радиохимия. С. 262. . Исследования продолжались и по методам выделения, но существовали трудности, наличие которых косвенно подтверждается тем фактом, что Клауса Фукса через своего контролера запросили о процессе экстрагирования. Он «вряд ли мог знать что-нибудь об этом, и смог извлечь очень ограниченную информацию из отчетов Харуэлла, и даже передав ее, считал, что его данные вряд ли имеют большую ценность» {978} 978 Statement of Klaus Fuchs to Michael Perrin… P. 7. .