Тим Скоренко - Изобретено в СССР

АМ-1 был уран-графитовым реактором – эту технологию хорошо обкатали и в США, и в Советском Союзе, в промышленных реакторах. Более того, она позволяла построить реактор двойного назначения, то есть параллельно получать оружейный плутоний и производить электричество. Чисто гражданские реакторы без возможности перепрофилирования под военные нужды в СССР начали строить значительно позже. К слову, лаборатория «В» предлагала другой тип реактора – на обогащенном уране с бериллиевым замедлителем и гелиевым охлаждением, но для реализации был выбран проект Института физических проблем. В качестве кодового названия реактора на стадии разработки использовалось слово… «Шарик».

Активная зона реактора состояла из шестигранных стержней высотой по 600 миллиметров, в которых были высверлены технологические каналы. В каналах располагались тепловыделяющие элементы (твэлы), передававшие тепловую энергию теплоносителю (воде). Твэл представлял собой двустенную трубку из нержавеющей стали, между стенками которой располагался уран, а по центральному каналу протекала вода первого контура. Вода в контуре находилась под давлением в 100 атмосфер и потому не вскипала, достигая температуры 300 °C. Вода во втором, изолированном контуре нагревалась от первого посредством теплообменника, испарялась и вращала турбину, подключённую к электрогенератору. С твэлами, к слову, было больше всего технических проблем: их финальную конструкцию утвердили всего за семь месяцев до пуска станции.

1 июля 1954 года о запуске было объявлено официально, на первой полосе «Правды»: «В настоящее время в Советском Союзе усилиями ученых и инженеров успешно завершены работы по проектированию и строительству первой промышленной электростанции на атомной энергии полезной мощностью 5000 киловатт. 27 июня атомная станция была пущена в эксплуатацию и дала электрический ток для промышленности и сельского хозяйства прилежащих районов».

На деле официальная дата пуска станции – это день, когда была открыта задвижка подачи пара на турбогенератор. Курчатов в тот момент, 26 июня, в 17:45, произнёс известную фразу: «С лёгким паром!», сегодня имеющую такой же легендарно-исторический статус, как гагаринское «Поехали!». 27 июня считается официальным днём запуска электростанции, так как именно в этот день первая электроэнергия из Обнинска (правда, тогда он ещё был безымянным научным посёлком) поступила в сеть Мосэнерго. Реально же реактор начали загружать топливом ещё 5 мая и критичности он достиг при загрузке всего 61 из 128 каналов – 9 мая 1954 года. То есть уже в конце весны он был полностью работоспособен. Суммарно первая загрузка реактора составила 546 килограммов металлического урана с 5 %-ным обогащением по урану-235.

Конечно, американцы тоже не стояли на месте. Свой первый энергетический, то есть вырабатывавший электроэнергию параллельно с производством плутония, реактор они запустили ещё в 1948 году – он назывался X-10 и размещался в городке Ок-Ридж (Теннесси). Это был первый в мире промышленный реактор длительного использования (в отличие от «Чикагской поленницы»), но предназначался он в первую очередь для производства радиоактивных изотопов, а выработка энергии на нём была лишь краткосрочным экспериментом. От энергии X-10 торжественно зажгли электрическую лампочку.

В декабре 1951 года в городе Арко (Айдахо) заработал первый американский мирный реактор EBR-1. Наряду с получением плутония-239 он уже мог вырабатывать электроэнергию, хотя и оставался сугубо экспериментальным: вся получаемая энергия расходовалась тут же, в здании лаборатории, не поступая во внешние сети. Ну и, кстати, в результате экспериментов с прокачкой теплоносителя 29 ноября 1955 года он частично расплавился, но позднее был восстановлен и в 1962 году стал первым энергетическим реактором с плутониевым топливом (в 1975 году EBR-1 его превратили в музей).

Советские учёные выиграли время за счёт того, что не делали больших экспериментальных проектов. По сути, АМ-1 был сам себе эксперимент – именно благодаря этому первую АЭС запустили в СССР раньше, чем в США. Более того, ровно по той же причине вторую АЭС тоже построили не американцы, а… англичане. 17 октября 1956 года королева Елизавета II торжественно открыла первую в стране и вторую в мире атомную электростанцию Calder Hall в Селлафилде (англичане не любят аббревиатуры). Calder Hall была значительно больше Обнинской АЭС – в Обнинске работал всего один реактор мощностью 5 МВт, а в Селлафилде – целых четыре, по 60 МВт каждый. Справедливости ради добавлю, что в Обнинске тоже сперва планировали построить три реактора, которые вращали бы одну турбину, но отказались от этой идеи из-за сложности проекта.

Наконец, в 1957 году запустили свою АЭС и американцы – неподалёку от Питтсбурга. Её реактор мощностью 60 МВт изначально разрабатывался для атомного авианосца, который в итоге так и не построили, и был чисто энергетическим, то есть не мог обогащать плутоний. Таким образом, станция Шиппингпорт стала первой в мире АЭС, имеющей исключительно мирную цель – производство электроэнергии.

Ядерная гонка – это такой же эпизод холодной войны, как гонка космическая, описанная в четвёртом разделе книги. Первой могла стать любая страна, так как на развитие технологии везде были брошены примерно равные и весьма серьёзные силы и средства. Это ещё одно свидетельство того, что в XX веке прогресс уже не мог существовать внутри государственных границ. Такие разработки, как АЭС, принадлежат всему человечеству.

P. S. В здании Обнинской АЭС сегодня располагается музей. Реактор заглушили 29 апреля 2002 года в 11:31, он будет находиться в режиме длительного сохранения под наблюдением вплоть до 2080 года (это не опечатка). Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского работает по сей день и является одним из ведущих исследовательских институтов мира в области атомной энергетики.

Появление атомного ледокола – это прямое следствие событий, описанных в предыдущей главе: многочисленных открытий в области ядерной физики, войны и разработки ядерного оружия, создания первых ядерных реакторов и применения их в мирных целях, в частности в виде энергетических установок. Идея создать транспортное средство с ядерным источником энергии лежала на поверхности.

Естественно, у транспортного реактора было чёткое, очень узкое назначение. Он позволял добиться значительной автономности судна: оно не нуждалось бы в дозаправке в течение долгого времени. Но имелось и ограничение: транспорт должен был иметь значительные размеры – технологии того времени не позволяли создать компактный реактор, скажем для автомобиля (они и сейчас этого не позволяют, чего уж тут скрывать). В разное время появлялись проекты атомного поезда (о которых бурно писала советская пресса в 1950-е годы), атомного танка (американские проекты того же времени – TV-1, R32), атомного самолёта.