Оружие Урала - [48]

Конструкция советских реакторов радикально отличалась от американских. В американских реакторах применялось горизонтальное расположение активных урановых элементов. Главный конструктор Н. А. Доллежаль предложил каналы для уран-графитовых стержней расположить вертикально. Этот проект он продвигал вместе с А. П. Александровым, их активно поддержал И. В. Курчатов. В результате первый реактор, построенный по "советской" схеме, проработал сорок лет и был остановлен 16 июня 1987 года. А американские реакторы в Хэнфорде вывели из эксплуатации ещё в 60-е годы.

Есть два вида реакторов - уран-графитовые и на тяжелой воде (дейтерии). Тежеловодные очень сложны по конструкции, требуют большого количества специального оборудования. Тяжелая вода стоит очень дорого, а малейшая протечка чревата радиоактивным заражением. И хотя такие реакторы потребляют урана примерно в десять раз меньше, чем уран-графитовые, фактор времени диктовал условия. Первыми пущенными реакторами стали именно уран-графитовые. Пускал их И. В. Курчатов.

Первый тяжеловодный реактор запустил академик А. И. Алиханов. И этот реактор вполне официально назвали "Людмилой". До этого названия возникли совершенно стихийно. Строились три комплекса единого цикла получения плутония: реактор, радиохимический завод и металлургическое производство. Объекты, как положено, закодировали, но весьма незамысловато - "А", "Б", "В". Реактор "А" вскоре стали называть "Аннушкой". Агрегат электромагнитной сепарации "ЛБ" народ расшифровал как "Лаврентий Берия". Впоследствии стало традицией давать имена новым реакторам. Так появились "Руслан" и "Людмила". "Людмила" в документах называлась "Л-2Ф", что означает "легкий реактор на трубах Филда, вторая модификация". Буква Л и стала поводом для нового имени. "Руслан", естественно, гораздо мощней. Сейчас, когда плутониевое производство практически прекращено и графит-урановые реакторы остановлены, "Людмила" главным образом нарабатывает изотопы для народно-хозяйственного использования. Нередко её называют коммерческим реактором. Это один из вариантов конверсии. Изотопы в большом количестве идут на экспорт.

А вот "Руслан" продолжает работать на оборону. Он разрабатывался и конструировался институтом Доллежаля и Курчатовским центром специально для этих целей и полноценной конверсии подвергнут быть не может. Это уникальный агрегат, подобного которому нет больше в мире. О его конструктивных особенностях говорить пока рано, поскольку они до сих пор засекречены, и выдавать эти ноу-хау просто глупо.

УРАЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ

Сам по себе металлический уран не может служить "взрывчаткой" для ядерных боеприпасов. В военном деле он применяется для изготовления сердечников снарядов и крупнокалиберных пуль. Благодаря своей высокой плотности урановый сердечник имеет повышенные бронебойные качества, но серьезной радиационной опасности не представляет. Ведь в природном уране-238 содержится всего 0, 7% радиоактивного изотопа уран-235, а для постройки атомной бомбы необходимо содержание урана-235 в 90%. Вот почему технологии получения расщепляющихся материалов являются главным этапом в создании атомного оружия.

Но каким способом можно выделить более легкие атомы урана-235 из массы урана-238? Ведь разница между ними всего три "атомных единички". Один из способов - электромагнитная сепарация. Он основан на свойстве более легких частиц сильнее отклоняться в магнитном поле. Если ускорить ионы урана и пустить в сильное электромагнитное поле, то они будут двигаться по дуге. При этом более легкие ионы урана-235 отклонятся сильнее и попадут в специально предназначенную для них ловушку.

Другой способ - газовая диффузия. Он основан на свойстве молекул газов с разным удельным весом по-разному диффундировать (проникать) сквозь пористые перегородки (фильтры). Разделение изотопов производится ступенчато. Это значит, что пройдя фильтр, газ попадает на следующую ступень очистки, где снова диффундирует через фильтр. Таким образом он проходит через целый каскад ступеней, и после каждой содержание более легкого изотопа уран-235 в общей массе газа увеличивается. Чем длиннее цепочка ступеней, тем выше концентрация. Этот способ хорош ещё и тем, что процесс может быть прерван на любой ступени, и таким образом можно получить уран необходимой степени очистки (обогащения) - хоть с полуторапроцентным содержанием урана-235, хоть с 90%-ным. Это предельная концентрация, более высокое содержание урана-235 влечет возникновение самопроизвольной цепной реакции.

В сентябре 1945 года на Техническом совете Спецкомитета была утверждена программа работ по строительству одного предприятия по производству высокообогащенного урана и одного по наработке плутония. Тогда же был утвержден на должность руководителя разработок газодиффузионного метода разделения изотопов профессор Исаак Константинович Кикоин. За инженерные проблемы отвечал профессор Ленинградского политехнического института И. Н. Вознесенский, а за расчетно-теоретические работы С. Л. Соболев, заместитель И. В. Курчатова по Лаборатории №2. К тематическим работам были привлечены многие научные учреждения, в том числе Уральский индустриальный институт по теме "Разработка сеток для диффузионного разделения изотопов".