Плутоний - таинственный, опасный и необходимый

Как ни величественна эпопея строительства и ввода в эксплуатацию реактора "А", ею не исчерпывается история создания комбината * 817 .

Одного промышленного реактора было недостаточно для решения проблемы плутония и, следовательно, для получения первого отечественного атомного заряда. Плутоний - металл, которого не существует в природе и который был выбран в качестве "начинки" для нашего первого атомного изделия , - накапливался в процессе работы реактора "А" внутри урановых блоков, помещенных в технологические каналы. Процент содержания плутония в облученном уране был чрезвычайно низким. Но другого пути его получения не существовало. Урановые блоки выгружались из реактора, в течение ста (вначале сорока-пятидесяти) дней хранились под большой толщей воды в специальном бассейне, а затем перевозились на радиохимический завод "Б" .

Он имел в качестве названия литеру "Б", в полном соответствии с требованиями секретности. Задачей сотрудников этого предприятия, второго в производственной цепочке комбината, было проведение целого ряда сложных операций по извлечению плутония из урановых блоков. Причем нужно было наработать его в количествах, достаточных для дальнейшей работы с ним на металлургическом заводе "В" , завершающем производственный цикл комбината. Получив блоки с реактора "А", на заводе "Б" сначала растворяли их в специальных веществах. Затем из раствора химическими методами отделяли материал оболочки, которая растворялась вместе с блоками и, поскольку изготовлялась из алюминиевых сплавов и антикоррозийных покрытий, давала в растворе примеси, недопустимые при получении плутония. Вот их-то и следовало удалить. После того как из раствора "исчезали" материалы оболочки, из него также отделяли высокоактивные продукты деления урана. И только тогда оставшуюся жидкую смесь обрабатывали тонкими химическими методами, выделяя небольшие количества плутония из огромной массы урана. Плутоний как готовая продукция на заводе "Б" получался в жидком состоянии - в растворе.

Прежде чем передать его для дальнейшей работы, необходимо было очистить раствор от следов радиоактивных примесей. Ведь на следующем технологическом этапе, на заводе "В", из этого раствора получали металлический плутоний и изготовляли из него детали заряда. Следовательно, гамма- и бета-излучение раствора должны были быть минимальны.

Такая схема, приведенная здесь в очень упрощенном изложении, на самом деле означала огромный объем тонких и сложных химико-физических работ, которые необходимо было развернуть в промышленном масштабе. Между тем эти технологии к началу 1948 года были известны специалистам только по лабораторным исследованиям. Для их организации также пришлось применить исключительную изобретательность и не просто высокую науку - искусство.

Данные, полученные советской разведкой , были весьма сжатыми и требовали серьезной проверки. Но и они сыграли свою роль в разгадке тайн искусственного металла, "элемента 94" . Повторим, плутония не существует в природе. Возможность работать с ним полностью определяется тем, какое количество этого вещества наработано в реакторе. По этой причине исследования свойств плутония вначале вести было очень сложно: ощутимые, более или менее весомые для химиков-аналитиков количества, измеряемые миллиграммами, удалось получить только в 1948 году. Из этого минимума нужно было извлечь максимум информации. Сразу стало ясно, что разработку сложнейшей и совершенно неизвестной технологии радиохимического производства, то есть производства делящихся материалов в промышленных масштабах, необходимо поручить коллективу, где есть химики, физики, радиометристы, материаловеды и другие специалисты, которые имеют опыт работы с радиоактивными веществами и высокую квалификацию в этой области. Такой организацией в СССР тех времен был только Р И АН (Радиевый институт АН СССР), возглавляемый академиком В.Г. Хлопиным .

Виталий Георгиевич Хлопин , Герой Социалистического Труда (1949), трижды лауреат Сталинской премии (1943, 1946, 1949), внес столь значительный вклад в советский атомный проект, что не упомянуть его здесь, рядом с И. В. Курчатовым, просто невозможно. Приведем только один факт из биографии замечательного ученого. В январе 1918 года из печати вышла его статья "Несколько слов о применении радиоактивных элементов в военной технике и о возможном будущем радиевой промышленности в России". И в этом же году началась напряженная работа по созданию этой промышленности - В. Г. Хлопин вместе со своим коллегой И.Я. Башиловым возглавили постройку первого в России радиевого завода . Интересно, что тогда основой аппаратуры на заводе послужили чугунные котлы для варки пищи, оставленные военными при отступлении. Используя эти котлы, В. Г. Хлопин смонтировал за три месяца временную установку и на ней получил в самом конце августа 1920 года результаты, говорившие о правильности предложенных методов. Они позволили перейти к постройке стационарной установки и начать производство радия из отечественного сырья.

Хотя, по данным зарубежных специалистов, оно считалось непригодным для этой цели, Хлопин и его сотрудники успешно разрешили все сложнейшие задачи, стоявшие передними, и в декабре 1921 года получили первые препараты радия из отечественных урановых руд. На этом начальном, очень важном этапе своей деятельности тридцатилетний Хлопин определил ее дальнейший характер и заложил основы советской школы радиохимиков.

Ближайший сотрудник и сподвижник В.И. Вернадского , В. Г. Хлопин возглавил после его смерти Радиевый институт , где в 1937 году заработал первый в Европе циклотрон . На нем в 1945 году Хлопин со своим коллективом отработал технологию, реализованную затем на радиохимическом заводе комбината * 817. Ученого отличали также особые человеческие качества, характерные для старых российских интеллигентов. Согласно воспоминаниям Л.П. Сохиной , в 1945 году произошел такой случай.

После получения РИАНом задания на разработку плутониевой технологии Хлопину передали от Берии письменное указание, что из штата института к этой работе не может быть допущен ряд сотрудников. Более того, их надлежало уволить. Виталию Георгиевичу стало плохо. Когда он пришел в себя, то сказал: "Передайте Лаврентию Павловичу, пусть начинает с меня".

Из РИАНа не уволили никого. Началом работ коллектива РИАНа по технологиям радиохимического производства считается 5 декабря 1945 года . Они развивались в поразительно быстром темпе при высоком качестве получаемых результатов. Первый отчет института по этой теме, подписанный академиком Хлопиным, вышел 29 апреля 1946 года. Он был переплетен в синюю обложку и потому получил название "Синяя книга" . По материалам отчета 20 мая 1946 года Хлопин сделал доклад на научно-техническом совете Первого Главного управления, прошедшем в здании РИАНа.

Ссылки: