Неизвестный Сталин - Медведев Рой Александрович (книги бесплатно TXT) 📗
Уран и плутоний для бомбы
От Фукса, и независимо от него также и от Понтекорво, в 1945 году были получены подробные описания и чертежи плутониевой бомбы того типа, которая была взорвана над Нагасаки. Но в СССР в это время производство плутония еще не начиналось. Небольшой экспериментальный реактор, который был построен в 1946 году в Лаборатории № 2, использовал трофейный уран. Промышленный реактор требовал 150 тонн урана. В конце 1945 года возобновили работу Яхимовские урановые рудники в Чехословакии, известные с начала века, и в Восточной Германии. Для эксплуатации немецких рудников в Саксонии было создано советское акционерное общество «Висмут». К работе на этих рудниках привлекли немцев, интернированных на Балканы, и немецких военнопленных.
В 1946 году были найдены месторождения урана в различных районах Советского Союза. Разработка месторождений урана, особенно в отдаленных местах, является очень трудной задачей. Первые партии отечественного урана стали поступать лишь в 1947 году из построенного в рекордно быстрые сроки Ленинабадского горно-химического комбината в Таджикской ССР. В системе атомного ГУЛАГа этот комбинат был известен лишь как «Строительство № 665». Места разработки урана были засекречены до 1990 года. Даже рабочие на рудниках не знали про уран. Официально они добывали «спецруду», а вместо слова «уран» в документах того времени писалось «свинец» или продукт «А-9». Месторождения урана на Колыме были бедными. Тем не менее и здесь был создан горнодобывающий комбинат и при нем лагерь Бутугычаг. Этот лагерь описан в повести Анатолия Жигулина «Черные камни», но и он не знал, что здесь добывают уран. В 1946 году урановую руду из Бутугычага отправляли на материк самолетами. Это было слишком дорого, и в 1947 году здесь была построена обогатительная фабрика.
Первый промышленный реактор и радиохимический завод «Маяк» начали строить на Урале, возле города Кыштым, в 100 километрах к северу от Челябинска. Инженерный проект реактора составлялся под руководством Николая Антоновича Доллежаля, директора Института химического машиностроения. Закладкой урана в реактор руководил лично Курчатов. Строительством всего центра, известного позже как Челябинск-40, руководил начальник ПГУ Ванников. Объем строительства был очень большой, и здесь работали более 30 тысяч заключенных нескольких лагерей и три полка военно-строительных частей МВД.
В 1947 году было развернуто строительство еще трех атомградов, два из них в Свердловской области; Свердловск-44 и 45, для промышленного разделения изотопов урана, и один в Горьковской области, Арзамас-16, предназначенный для изготовления плутониевых и урановых бомб. Научными руководителями свердловских объектов были Кикоин и Арцимович. В Арзамасе-16 научное руководство проектами осуществляли Харитон и Щелкин. Все эти, сейчас знаменитые ученые, в конце 40-х годов не были никому известны. Их имена были засекречены. Строительные работы шли быстрыми темпами. Главпромстрой ПГУ не жаловался на дефицит рабочей силы. Но урана не хватало. Даже в начале 1948 года первый промышленный реактор не мог быть запущен. Не хватало урана и для работы свердловских объектов. Правительственные сроки для изготовления первых атомных бомб были пропущены.
Экспериментальный реактор Ф-1, который был успешно запущен в Лаборатории № 2 в Москве в декабре 1946 года, был крайне упрощенным и не содержал систем водного охлаждения. Это обеспечивало большую компактность расположения урановых блоков и графита как замедлителя нейтронов и при использовании природного урана, в основном вывезенного из Германии. Для начала управляемой цепной реакции оказалось достаточно около 45 тонн урана. Предполагалось, что и в этом экспериментальном реакторе можно будет получить некоторое количество плутония и изучить его свойства. Но без систем водного охлаждения экспериментальный реактор быстро перегревался и поэтому мог работать лишь очень короткими периодами.
Промышленный реактор, который проектировался в уральском центре, имел систему непрерывного водного охлаждения и достаточно сложную конструкцию. В этом случае управляемая цепная реакция начиналась лишь при 150 тоннах урана, помещаемого в особые алюминиевые каналы, в которые все время поступала вода. Основным топливом в реакторе являлся уран-235. Нейтроны, выделяющиеся при распаде ядер этого изотопа при столкновении с ядром урана-238, преобразовывали некоторые из них в элемент с массой 239. Это и был плутоний, из которого после его выделения изготовлялся заряд атомной бомбы. Критическая масса у плутония примерно в десять раз меньше, чем у урана-235.
Курчатов планировал, что при завершении строительства промышленного реактора те 45 тонн урана, которые были заложены в экспериментальный реактор в Москве, можно будет использовать в промышленном реакторе. В 1946 году ни Курчатов, ни его коллеги не знали, что распад ядер урана-235 под действием мощных нейтронных потоков идет не с образованием нескольких новых осколочных элементов, бария и других, а с образованием около двухсот разных изотопов, большинство из которых были неустойчивыми и радиоактивными. Именно накопление таких радиоактивных нуклидов, даже после сравнительно кратковременных запусков реактора Ф-1, сделало его урановые блоки негодными для переплавки их в урановые блоки для промышленного реактора, имевшего другие размеры и другую форму. Завод «Электросталь», который готовил урановые блоки для отправки на Урал, не был приспособлен для переплавки урана, уже загрязненного множеством высокорадиоактивных элементов.
Накопить нужные 150 тонн урана для загрузки в промышленный реактор удалось лишь к началу 1948 года. К этому времени, однако, обнаружилось, что система разгрузки реактора, проверявшаяся до этого лишь на стенде на единичном канале, не годилась для реактора, имевшего больше тысячи каналов. Пришлось срочно разработать и изготовить новую систему разгрузки. Это задержало пуск реактора на несколько месяцев.
Испытательные пуски реактора на низких мощностях начались 8 июня 1948 года, почти на год позже, чем планировалось. 22 июня 1948 года реактор был выведен на проектную мощность в 100 тысяч кВт. Началась круглосуточная работа реактора, прерывавшаяся довольно частыми авариями. Это приводило к остановкам реактора и необходимости ремонта. Некоторые ремонтные работы производились по директивам Курчатова и Ванникова на работающем реакторе, «что приводило к загрязнению помещений, переоблучению сменного персонала и бригады ремонтников» [121].
Особенно серьезная авария произошла в конце 1948 года. В январе 1949 года реактор был остановлен на капитальный ремонт, продолжавшийся почти два месяца. Нужно было производить замену всех каналов и проводить фактическую разборку и новую сборку всего реактора. При проведении этого ремонта подверглись переоблучению несколько тысяч человек в связи с необходимостью «привлечения к этой «грязной работе» всего мужского персонала «объекта»» [122].
Весь 1948 год и почти половину 1949 года Курчатов, Ванников и Завенягин находились на Урале, решая на месте все возникавшие проблемы. Несколько раз приезжал сюда Берия. Ему нужно было давать объяснения Сталину о причинах задержки сроков изготовления атомной бомбы. Именно в 1948 году происходили решающие сражения гражданской войны в Китае. Летом 1948 года Сталин начал блокаду Западного Берлина, что вызвало наиболее серьезный послевоенный кризис между СССР и западными странами. Отсутствие атомного оружия ограничивало для Сталина возможность вести свою внешнюю политику с позиции силы.
К маю 1949 года радиохимический завод «Маяк» начал выделение плутония из «выгоревших» урановых блоков, не дожидаясь полного распада короткоживущих продуктов деления урана-235, что обычно требует трехмесячной выдержки этих блоков под водой. Это приводило и к переоблучению радиохимиков.
