Атомный век Игоря Курчатова

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 1954 года атомная электростанция была пущена в эксплуатацию и дала электрический ток для промышленности и сельского хозяйства прилежащих районов [437].

Станцию осторожно запустили на 57 % мощности, но… Даже в этом режиме стали одно за другим выявляться слабые места. Вытекала через трещины в каналах СУЗ вода, окислялся и терял свои качества графит, корродировали трубки из нержавеющей стали и пр.

Блохинцев волновался, пару раз слал тревожные сигналы. В июле Игорь Васильевич даже устроил у него в Обнинске выездную сессию НТС.

Привёл всех к общему знаменателю Ефим Славский. Он напомнил о начале работы «Аннушки» и предложил примерно такое же решение: закрыть станцию на капитальный ремонт, разобраться с причинами, устранить их и снова запустить АЭС. Мол, первая в мире атомная станция – не эксперимент, который можно запросто списать в неудачи и закрыть. Это дело политическое.

АЭС в Обнинске.

[Из открытых источников]

Так и сделали. На полную мощность вышли 25 октября 1954 года.

А в декабре 1958 года на основе полученного в Обнинске опыта в Томске-7 была запущена первая очередь Сибирской АЭС начальной мощностью 100 Мвт. И хотя реактор ЭИ-2, ставший «сердцем» этой станции, создавался как двухцелевой – для наработки в первую очередь оружейного плутония, а электричество шло к этому приятным дополнением, – именно её можно справедливо считать первой промышленной АЭС в России. Позднее, в 1961 году, на базе реактора АДЭ-3 мощность была доведена до 600 Мвт.

Правда, Игорь Васильевич Курчатов и этого уже не увидел. Как и мощного развития атомной энергетики в СССР…

<p>Глава 3</p><p>Управляемый термояд</p>

Начиналось всё почти стандартно – с возникновения идеи, параллельной основной задаче. С тех пор как в ходе создания водородной бомбы столкнулись с проблемой ядерного горючего, Курчатова не оставляла мысль, как использовать его для получения энергии. Не взрывать, а жечь, наподобие того как жгут уран в котлах, получая тепло и электроэнергию.

При реакции деления выделяется в 10 раз больше энергии, нежели при синтезе. Зато в реакции синтеза суммарно участвуют всего 5 элементарных частиц, а в одной реакции деления – 236. То есть по массе на одну и ту же величину в первом случае имеем энергии в четыре раза больше.

Первая задача – зажечь такую реакцию – элементарная физика. Нуклоны, то есть протоны и нейтроны, в ядре удерживает вместе так называемое сильное взаимодействие; ему противостоит электростатическое кулоновское отталкивание одноименно заряженных протонов. Потому, чтобы затолкать при синтезе одно ядро в другое, нужно приложить энергию. То есть разогнать ядра так, чтобы они могли преодолеть тот самый кулоновский барьер и вступить в то самое сильное взаимодействие. Только сильное-то оно сильное, да лишь на языке физики. А на языке техники нужно добиться захвата одного ядра другим на расстоянии уровня диаметра протона. То есть 0,67 × 10⁻¹⁵ метра. И вот как технически добиться сближения нуклонов на расстояние, где ядерные силы притяжения станут больше сил кулоновского отталкивания? Задачка нетривиальная. Ведь даже тех нескольких тысяч градусов, когда вещество уже переходит в состояние плазмы, недостаточно для преодоления кулоновского барьера. Надежда на зарождение самоподдерживающейся термоядерной реакции появляется только при температурах в миллионы кельвинов. Откуда мы возвращаемся к той самой термоядерной бомбе, где нужная реакция была, но только нисколь не контролируемая…

В начале 1951 года перед научным руководителем Атомного проекта и директором ЛИПАНа громоздилась даже не гора, а целая горная цепь задач и заданий. Но именно тогда И.В. Курчатов со своей командой начал непосредственно подходить к проблеме управляемого термоядерного синтеза.

В январе он провёл трёхдневное совещание в Сарове. На нём присутствовала вся верхушка курчатовской гвардии: Харитон, Зельдович, Тамм, Сахаров, Мещеряков, Головин, Арцимович, Боголюбов и ряд менее крупных специалистов из сотрудников КБ-11.

Совещались не только на заседаниях, но и на прогулках в лесу. Вот тогда Сахаров и Тамм и представили свою крайне перспективную, как казалось (и оказалось в итоге), идею удержания плазмы в тороидальном магнитном поле.

Наиболее важную идею высказал Игорь Тамм: само магнитное поле является инструментом воздействия на плазму, изменения её теплопроводности и диффузии, а это в свою очередь вызывает огромное многообразие вариантов и их последствий.