Первый тяжеловодный реактор на "Маяке"

Четвертым реактором, вошедшим в строй на территории комбината, был тяжеловодный реактор ОК-180 . Самый первый исследовательский реактор этого типа был пущен в США в 1944 году. Его преимущества казались очевидными: урана требовалось в 15 раз меньше, тяжелой воды (она была замедлителем) - в 60 раз меньше, чем графита. Второй такой американский реактор вошел в строй в 1947 году. В СССР концепция тяжеловодных реакторов разрабатывалась с 1943 года. 1 октября 1945 года была создана Лаборатория * 3 АН СССР (по аналогии с Лабораторией * 2, которой руководил Курчатов). Ее начальником стал академик А.И. Алиханов . Одновременно появились распоряжения правительства по проектированию и строительству установок для получения тяжелой воды . Первое промышленное производство этого вещества вошло в строй в 1948 году. Работы были связаны с большим риском, одна из опытных установок взорвалась . Но технология довольно быстро совершенствовалась, и когда в апреле 1949 года первый опытный тяжеловодный реактор заработал, на нем никаких ЧП не происходило. Научным руководителем постройки и пуска промышленного реактора типа "уран - тяжелая вода" оставался академик А.И. Алиханов . Разработка проекта была поручена опытному конструкторскому бюро Горьковского машиностроительного завода (директор А.С. Елян ).

На этом же заводе вскоре начали изготовлять многочисленное оборудование для реактора. Варианты систем охлаждения урановых блоков разрабатывались в Ленинграде, в ГСПИ-11 . В подготовке проектов реактора и его составляющих участвовали многие другие организации и институты страны. В августе 1949 года технический проект промышленного реактора был закончен. Монтаж оборудования начался в середине 1950 года. С этого времени и до пуска реактора академик Алиханов практически постоянно жил в Челябинске-40, непосредственно участвуя в работах на объекте вместе с главным инженером Мишенковым и директором Музруковым.

Особое внимание уделялось подготовке кадров. Эксплуатационному персоналу будущего реактора сотрудники Алиханова, конструкторы и разработчики оборудования, читали специальные курсы лекций. Экзамены принимала высокая комиссия, в которой обязательно участвовал научный руководитель или его заместитель. В итоге к работам допускались не все слушатели. Пусконаладочные работы длились до октября 1951 года. При этом больших неприятностей не случалось, кроме единственного случая.

Реактор был построен на расстоянии около двухсот метров от озера Кызыл-Тяш (так было задумано по проекту, поскольку для функционирования систем охлаждения требовалось много воды). При проверке контура, который должен был в рабочем состоянии заполняться тяжелой водой, вместо нее использовали дистиллированную воду и обнаружили в ней обычную, озерную. Это означало, что герметичность контура нарушилась. Дефектные участки трубопроводов нашли и заменили, а для промывки и сушки контура применили чистый технический спирт . Две его цистерны были залиты в контур, а затем сброшены в реку Теча .

17 октября 1951 года состоялся физический пуск реактора, выведенного предварительно на мощность до ста мегаватт. Первый этап его работы (так же, как и на объекте "А") все-таки не обошелся без происшествий. Через месяц после выхода реактора на мощность из-за низкой температуры воды в озере Кызыл-Тяш замерзла тяжелая вода в теплообменниках (температура ее замерзания +3,8 *С). По иронии судьбы эта аварийная ситуация случилась в тот вечер, когда провожали в Москву А.И. Алиханова . На комбинате был и Е.П. Славский . В случившемся разобрались сразу, разработали систему подогрева. К счастью, никаких серьезных последствий не было.

Более значительные неприятности возникли после аварии в системе разгрузки реактора. Урановые блоки с наработанным плутонием, извлекаемые из нескольких технологических каналов, застряли в системе гидротранспорта. Такое скопление большого количества блоков, каждый из которых выделял много тепла, привело к тому, что прогорели элементы гидротранспорта и вся система разгрузки вышла из строя. Мероприятия по ликвидации аварии оперативно организовали директор комбината Б.Г. Музруков и главный инженер Г.В. Мишенков при участии заместителя начальника ПГУ Е.П. Славского и начальника Четвертого главка ПГУ А.Д. Зверева .

Урановые блоки выгружали в центральный зал реактора, затем отправляли в бассейн для выдержки и потом - на завод "Б". В результате производство плутония на комбинате замедлилось.

Вспоминает Б.В. Горобец :

"В 1952 году, когда я работал на первом тяжеловодном реакторе ОК-180, случилась авария на разгрузочном тракте гидродинамической петли. Как всегда, прибыл Борис Глебович. С ним были А. Д. Зверев - начальник Главка и Е.П. Славский, в то время заместитель начальника ПГУ. Оба находились у нас в командировке. Авария была серьезной - твэлы прикипели к трубе разгрузочного тракта. Тогда Музруков мне напомнил:

"Видишь, как подводит твоя гидравлика. Надо переделывать систему разгрузки реактора". Пришлось технологию менять".

Аварию ликвидировали, реактор был пущен в эксплуатацию. Кроме наработки плутония, на нем решались задачи получения делящегося урана-233 и трития - уже для термоядерного оружия. О работах по получению нового ядерного "горючего" вспоминает Ю.А. Гусев , ветеран ВНИИЭФ , с 1948 по 1960 год - сотрудник "Маяка":

"После окончания в 1948 году Института цветных металлов и золота я двенадцать лет проработал на комбинате * 817 в цехе производства атомных зарядов. Моим первым директором был Б.Г. Музруков, наиболее частые встречи с которым начались с февраля 1953 года, когда я, совершенно неожиданно для себя, был назначен одним из руководителей производства материалов для водородной бомбы . За время учебы в институте я проходил практику на Уральском алюминиевом заводе и на медеплавильном комбинате в Балхаше. Там приходилось работать с твердыми, уже известными в промышленности материалами. На "Маяке" также занимались твердыми радиоактивными материалами - плутонием, ураном. А на производстве, куда меня направили по рекомендации Б.Г. Музрукова, пришлось иметь дело с радиоактивным газом, изотопом водорода. Придя на место новой работы, я увидел систему металлических трубопроводов, заключенных в плексигласовые камеры. Стекло было только в корпусах ртутных манометров, которые контролировали давление газа. Меня встретил Б.Г. Музруков и сказал, что я должен ежедневно в течение двенадцати часов находиться на рабочем месте и никуда не отлучаться. Как только я устроился на рабочем месте, то обратил внимание, что к моему столу приставлен еще один, за который на следующий день сел Б.Г. Музруков. Он также почти не покидал этот цех. Дело было очень ответственным, находилось под контролем Л.П. Берии , представитель которого, генерал-лейтенант Ткаченко , все время присутствовал на рабочих местах, следил за ходом всех операций и, видимо, докладывал результаты своих наблюдений лично Берии. Поскольку мне долгие часы пришлось находиться практически рядом с Борисом Глебовичем, я стал свидетелем того, как он решал различные вопросы деятельности комбината. Вот тогда я понял, что он за человек. Полная осведомленность в делах комбината и его сотрудников, оперативность, корректность характеризовали работу Музрукова-директора. Я никогда не слышал от него ни одного грубого слова, выкрика или просто разговора на повышенных тонах. Все рассматривалось спокойно и доброжелательно, несмотря на сложность проблем, то и дело возникающих на комбинате.

После расстрела Л.П. Берии я набрался смелости и обратился к Музрукову с вопросом: что за человек был Лаврентий Павлович, как он решал вопросы работы комбината? Борис Глебович мне рассказал такую историю. Перед одним из очередных приездов Берии, в 1951 году, Музрукову на комбинат позвонили из Москвы и сообщили, что накануне, на одном из предприятий Минатома, Берия снял с работы директора за невнимание к развитию социальной сферы объекта. Б.Г. Музруков, встретив Л.П. Берию, также предполагал с его стороны вопросы в первую очередь по социальной сфере, но тот попросил показать вначале производство. Затем, по пути в гостиницу, он увидел стройку и спросил: "А это что?" Борис Глебович объяснил, что здесь будут новые жилые дома. И Берия сказал: "Вот это хорошо". После завершения моей работы на "Маяке" Б. Г. Музруков, тогда уже возглавлявший КБ-11 , помог мне с трудоустройством, и я был переведен на новый объект, где и проработал до января 2001 года".

Новый радиоактивный материал, о получении которого упоминает Ю. А. Гусев, был успешно наработан и использован для изготовления первой в мире водородной бомбы. На первом тяжеловодном реакторе велись также работы по получению изотопов (в небольших количествах) и исследования физики ядерных процессов. В 1965 году установка с названием ОК-180 была остановлена навсегда. Хотя тяжеловодные реакторы не получили впоследствии большого распространения, опыт работы на них имел существенное значение для развития ядерной физики и энергетики в СССР и за рубежом.

Ссылки: