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

Характерной особенностью завода по выделению плутония в Челябинске-40 был каньон, состоящий из нескольких последовательно расположенных отделений с массивными бетонными стенами и почти полностью скрытых в грунте; сам термин «каньон», который использовался на заводе, был взят из доклада Смита {979} 979 Parker F. L. Search of the Russian Scientific Literature for Descriptions of the Medical Consequences of the Kyshtym «Accident». Technical Report. Nashville: Environmental and Water Resources Engineering, Vanderbilt University. March 1983. P. 18. 125 . Как только снималась алюминиевая оболочка, топливные элементы перевозили в конец каньона и растворяли в азотной кислоте. Затем они проходили различные стадии обработки для удаления осколков деления, которые образовывались в уране наряду с плутонием {980} 980 В 1958 г. Советский Союз рекомендовал Китаю использовать процесс осаждения. См.: Lewis J. W., Xue Litai. Chinese Strategic Weapons and the Plutonium Option// Critical Technologies Newsletter. 1988. April/May. P. 10. . Процесс выделения основывался на осаждении слабо растворимого натрий-уранил-ацетата из раствора облученного урана в азотной кислоте {981} 981 Cochran Т. В., Norris R. S. Russian/Soviet Nuclear Warhead… P. 52. . Поскольку продукты деления были слишком радиоактивны, процесс требовал дистанционного управления и специальной защиты заводских операторов. Высокая труба выносила радиоактивные ксенон и йод, которые высвобождались в больших количествах при растворении топливных стержней {982} 982 Soran D. M., Stillman D. B. An Analysis of the Alleged Kyshtym Disaster. LA-9217-MS. Los Alamos National Laboratory. January 1982. P. 11–12. . Конечный процесс был разработан Б.А. Никитиным и А.П. Ратнером из Радиевого института, так как Хлопин серьезно болел и вскоре умер. Завод по выделению плутония был готов в декабре 1948 г. и начал производить плутоний в начале следующего года {983} 983 Первухин М.Г. Выдающийся ученый… С. 184; Комлев Л. В., Синицына Г. С., Ковальская М. П. B. Г. Хлопин и урановая проблема. C. 52. . Советские отчеты показывают, что освоение производства было особенно трудным, хотя в них не уточняется, в чем заключались проблемы {984} 984 См. например: Елфимов Ю.Н. Маршал индустрии… С. 186. .

Третьей составляющей Челябинска-40 была «установка В»: химико-металлургический завод, где выделенный плутоний очищали и перерабатывали в металл для бомб. И.И. Черняев, директор Института общей и неорганической химии, отвечал за разработку методов очистки плутония. А.А. Бочвар, директор НИИ-9, отвечал за металлургию плутония. Виноградов, «являясь научным руководителем, отвечал за решение проблемы аналитического контроля на радиохимических и химико-металлургических заводах» {985} 985 Сохших Л. П., Колотинский Я. И., Халтурин Г.В. Документальная повесть о работе химико-металлургического плутониевого цеха в период его становления (1949–1950 гг.). Челябинск-65, Южно-Уральское кн. изд., 1991. С. 7–10. . В начале 1949 г. завод еще не был готов, поэтому пустили временный «цех № 9» {986} 986 Там же. С. 19. . 27 февраля 1949 г. цех получил первые порции раствора плутония в азотной кислоте {987} 987 Там же. С. 36. . К середине апреля была получена чистая двуокись плутония, переданная затем в металлургическое отделение, где ее перерабатывали в металл {988} 988 Там же. С. 40. . К июню было накоплено достаточно плутония для изготовления первой атомной бомбы {989} 989 Там же. С. 53. . В августе 1949 г. все производство было переведено из временного цеха № 9 в специально спроектированное здание {990} 990 Там же. С. 63. См. также; Губарев В. Королек плутония// Правда. 1979. 2 янв. С. 6; некролог Бочвара// Правда. 1984. 21 септ. С. 3; Ершова 3., Пожарская М., Фомин В. Миллиграммы — это немало// Техника — молодежи. 1976. № 2. С. 49. .

Строительство комбината в Челябинске-40 не прекращалось и после создания первой атомной бомбы. В начале пятидесятых годов были построены новые промышленные реакторы: в сентябре 1950 г. вступил в строй второй уран-графитовый реактор, за ним последовали еще два аналогичных реактора в апреле 1951 г. и сентябре 1952 г. В январе 1952 г. был запущен небольшой реактор для получения изотопов. Тогда же был построен реактор на тяжелой воде {991} 991 Cochran Т. В., Norris R. S. Russian/Soviet Nuclear Warhead… P. 49–51. . Работа по производству тяжелой воды началась на Чирчикском азотном комбинате в 1944 г., и примерно в то же время Институт физической химии в Москве начал физико-химические исследования электролитических элементов {992} 992 Якименко Л. Как был получен первый эшелон тяжелой воды// Техника — молодежи. 1976. № 3. С. 22–23; CIA. National Intelligence Survey. P. 73–18. . В октябре 1945 г. НКВД собрал группу немецких специалистов по тяжелой воде на заводах Лейна в Мерсеберге. Эта группа работала над проектом завода тяжелой воды до октября 1946 г., а затем была переведена в Москву и передана Институту физической химии. Однако после 1948 г. немецкие ученые переключились на другую работу, так как Чирчикский завод уже производил тяжелую воду в большом количестве. В 1947 г. он доставил первую значительную партию (200 литров) в Москву для реактора, который построил Алиханов в Лаборатории № 3. Реактор стал критическим в апреле 1949 г. при тепловой мощности 500 киловатт {993} 993 Якименко Л. Как был получен…; CIA. National Intelligence Survey; Владимирский В. Рождение реактора, рождение института// Техника — молодежи. 1975. № 8. С. 12–13. . Он послужил прототипом для тяжеловодного реактора в Челябинске-40 [226] Никаких данных о тяжеловодном реакторе в Челябииске-40 опубликовано не было. .

Во время войны Соединенные Штаты построили в Теннесси три завода по разделению изотопов. Первым был завод электромагнитного разделения, который дал уран-235 для бомбы, взорванной над Хиросимой. Второй, термодиффузионный, завод был построен для производства полуфабриката, частично обогащенного урана, поставляемого на первый завод. Последний из трех заводов — газодиффузионный — стал главным поставщиком урана-235 для американской ядерной программы {994} 994 Smyth H. D. Atomic Energy… Chapters 9, 10,11. .

Советский Союз после августа 1945 г. развивал все три метода. Анатолий Александров, который возглавлял исследования по термодиффузии, хотел закрыть это направление, но Курчатов решил, что его нужно продолжать, полагая, что, если потребуется обогащенный уран для экспериментального реактора, термодиффузия станет самым подходящим методом. Этого, однако, не случилось, и термодиффузиоиный завод не был построен {995} 995 Воспоминания об Игоре Васильевиче Курчатове// Под ред. А.П. Александрова. С. 20. . После августа 1945 г. Кикоин начал интенсивно работать вместе с Соболевым и физиком-теоретиком Я.А. Смородинским над теорией газодиффузионного процесса {996} 996 Головин И.Н. Российский научный центр — Курчатовский институт. Неопубликованная рукопись. 1992. С. 12–13. . В нем использовался газ, гексафторид урана, диффундировавший через очень большое число пористых перегородок, в результате возникала повышенная концентрация более легкого изотопа урана-235, быстрее проникавшего через перегородки.