Атомный век Игоря Курчатова

Вот и теперь, при строительстве АЭС, одна из проблем была истинно серьёзной. Как раз из тех, которые при общем взгляде не видны.

Пусть здешний котёл и есть улучшенная «Аннушка»… Но с нею что происходило? Вода, которая охлаждает реактор, на выходе нагревается лишь до 80–90 °C. Для тех условий – даже замечательно, от многих технических проблем производство избавлено.

Но «Аннушка» турбин не крутила. А здесь, в Обнинмке, это главная задача котла. Только чтобы закрутить турбину хотя бы до КПД паровоза, температура воды должна быть под 300 градусов. С соответствующим давлением – под 100 атмосфер. И трубки из алюминиевого сплава, загруженные блочками урана, тут уже не годятся…

Значит, нужно разработать соответствующие ТВЭЛы, тепловыделяющие элементы, отличные от их чахлого прототипа в Базе-10.

Занялись решением сразу все: ЛИПАН, бочваровский НИИ-9, Харьковский физтех. И… не нашли, хотя сам Сталин в курсе и требует результата. И Блохинцев успел перенести на другой берег реки Протвы деревню Пяткино, начал строительство плотины и береговой насосной станции. В 1951 году уже заложил фундамент самой АЭС. И такой афронт: у главных научных институтов Атомного проекта ТВЭЛы никак не могут пройти даже стендовых испытаний!

Как нередко случалось в Атомном проекте, вновь помог неведомо откуда взявшийся нежданный гений. Когда после всех неудач «больших дядек» к работам над ТВЭЛами подключилась Лаборатория «В», один из её сотрудников, приглашённый в Обнинск лично Александром Лейпунским и быстро выросший до одного из ведущих конструкторов и технологов, предложил до гениальности простую и надёжную конструкцию.

Владимиру Малых и тридцати не исполнилось, но он успел повоевать, комиссоваться по контузии, поработать в НИИ физики МГУ, еще не завершив высшего образования. Исходил он из следующего. Нам нужно что? Обеспечить условия для недопущения большого нагревания урана и, напротив, для большого нагрева воды. Следовательно, нужно добиться как можно более плотного контакта между ураном и водою. Чтобы она его охлаждала, а он её нагревал.

Соприкасаться им, понятно, нельзя. Значит, берём урановые втулки, ставим друг на друга, в совмещённые центральные отверстия вставляем трубку, с внешней стороны урановых втулок наносим защитное покрытие – и готово. Осталось только по центральной трубке прокачивать воду, которая от урана нагревается и превращается в пар. Остальное – детали.

Курчатов самокритично признавал: это куда технологичнее и дешевле, нежели представленный в середине 1951 года ЛИПАНом вариант, построенный на контакте с ураном жидкометаллического теплоносителя.

Правда, и у Малых в его прекрасной схеме обнаружилась проблема. Контактный слой на месте соединения урановых втулок с центральной трубкой быстро перегорал и нарушал контакт всего тепловыделяющего элемента с теплоносителем.

Плюс коррозия на нержавейке.

Задачу передали исключительно Лаборатории «В», и в начале 1953 года Малых пришёл к ещё одному выдающемуся решению: уран разбить в крупу, а зазоры между крупинками заполнить металлическим магнием, с его высочайшей теплопроводностью. Заодно это предотвращало распухание урана при нагреве. Установку для заливки магнием тоже сделали под его руководством. В 1957 году Владимир Малых получил за эту работу Ленинскую премию.

НИИ-9 для исключения распухания урана предложил добавлять молибден, и теперь крупка из уран-молибденового сплава отдавала через магний тепло воде самым прекрасным образом. Проблема была решена, осенью 1953 года испытания завершились положительным результатом. В Электростали быстро соорудили цех по изготовлению таких ТВЭЛов, и станция побежала к своему открытию. Каковое и произошло всего через семь месяцев.

Физический пуск котла первой в мире АЭС состоялся 9 мая 1954 года. Всё работало. В первом контуре происходило нагревание (тепловая мощность станции должна была составить 30 000 кВт), во втором перегретый пар давлением 12,5 атмосферы и температурой 2600 градусов подавался в турбину, на валу которой был установлен электрогенератор.

В 17.30 26 июня получаемый пар через открытую задвижку был переведён на турбину. Уже синхронизированный с сетью «Мосэнерго» генератор дал первый ток. Курчатов, руководивший пуском, переглянулся с Александровым, и они буквально в унисон выдохнули: «С лёгким паром!»

В.А. Малых в 1954 г.

[Из открытых источников]

Это была победа. Реализация ещё одной мечты – той, что появилась после того памятного заглядывания в Бездну на испытании изделия РДС-6. Чтобы атом был не только солдатом, но и рабочим.

В 17.45 станция стала под промышленную нагрузку.

Официальное сообщение ТАСС возвестило об этом событии весь мир 1 июля 1954 года обыденной, но полной скрытого торжества новостью: