Укрощение «козла». Реактор «А-1» обнулил планы США выиграть третью мировую

8 июня 1948 года в Челябинске-40, на комбинате № 817 под личным руководством академика Игоря Курчатова состоялся физический пуск первого в СССР и на всём пространстве Евразии промышленного уран-графитового реактора «А-1», получившего ласковое имя «Аннушка». В этот день был заложен фундамент советско-американского ядерного паритета.

Менее чем за три года до этого американские атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки наглядно продемонстрировали всему миру, какую судьбу Вашингтон готовил для Советского Союза.

План «Дропшот» и более ранние директивы Объединенного комитета начальников штабов США предполагали превращение сотен советских городов в радиоактивный пепел.

Страна, едва оправившаяся от самой кровопролитной войны в истории человечества, потерявшая десятки миллионов своих граждан и лежавшая в руинах, столкнулась с угрозой поражения в третьей мировой.

США обладали монополией на ядерное оружие, технологиями обогащения и отлаженным производством. У Советского Союза не было времени на долгие академические дискуссии и поступательное развитие. Руководство страны понимало: промедление смерти подобно.

Через 2 недели после Хиросимы, 20 августа 1945 года, был создан Специальный комитет при Госкомитете обороны (ГКО) СССР, чьей задачей была координация и подстегивание советского атомного проекта. Во главе Спецкомитета Иосиф Сталин поставил Лаврентия Берию.

На одном из ключевых заседаний, когда обсуждалось материальное и кадровое обеспечение, Сталин потребовал не жаловаться на дефицит или бюрократические проволочки, раздраженно бросил Берии и другим руководителям:

«Дитя не плачет — мать не разумеет, что ему нужно. Просите всё, что угодно! Отказа не будет. Только дайте бомбу…»

Спецкомитет получил чрезвычайные полномочия в привлечении инженерных кадров, рабочих рук и ресурсов. Цель: форсировать создание промышленного конвейера по выработке оружейного плутония. Движком этого конвейера должна была стать «Аннушка».

Объект 817

Место для работ искали спешно, но тщательно и в строжайшей секретности. Выбор пал на Южный Урал, район между городами Кыштым и Касли. С географической и стратегической точек зрения локация была идеальной: глубоко в тылу, вдали от государственных границ, в окружении глухих смешанных лесов и многочисленных озёр, необходимых для промышленного охлаждения сложнейших агрегатов.

Строительство завода № 817 началось на рубеже 1945–1946 годов. Условия, в которых возводился объект, поражают воображение современного человека. Зимой морозы опускались ниже 40 градусов, земля промерзала на метры, а техники даже при карт-бланше от начальства катастрофически не хватало.

Котлован под реакторное здание — гигантскую ступенчатую чашу глубиной более пятидесяти метров — копали практически вручную. Лопаты, ломы, кирки и тачки стали главными инструментами тысяч гражданских и военных строителей, спецконтингента. Да, самую тяжелую и неблагодарную часть авральной стройки возложили на заключенных Главного управления лагерей и колоний НКВД-МВД — преемника ГУЛАГа. Но специфика задачи была такой, что рабочим даже из спецконтингента создавали сносные условия для жизни. При этом работы велись круглосуточно, в три смены.

Сложнейшие научно-технические задачи решались прямо на строительной площадке. Научным руководителем проекта выступал Курчатов, а главным конструктором — выдающийся инженер Николай Доллежаль. Проектирование велось параллельно со строительством, чертежи выдавались бригадирам стройки «с колес». Не было готовых стандартов чистоты материалов.

Советской промышленности пришлось с нуля осваивать производство урана и графита невиданной ранее ультравысокой чистоты — малейшая сторонняя примесь могла поглотить нейтроны и навсегда остановить цепную реакцию.

Управление строительства под руководством начальника генерал-майора инженерно-технической службы Царевского и главного инженера Сапрыкина сотворило чудо. Всего за два с половиной года в глухом лесу вырос передовой промышленный комплекс и при нем закрытый город Челябинск-40.

Предупреждение Курчатова

В начале июня 1948 года все строительные и монтажные работы на реакторе «А» были завершены. Начался самый ответственный этап — физический пуск. Курчатов лично переехал жить на объект, поселившись в небольшом деревянном домике на берегу озера, и практически не покидал центральный пульт управления реактором.

Загрузка урановых блоков в технологические каналы началась 7 июня. Это был изнурительный процесс. Курчатов сам находился у пульта, контролируя показания приборов, фиксирующих нарастание нейтронного потока.

Историческое событие произошло в ночь на 8 июня 1948 года. В 00 часов 30 минут реактор достиг критического состояния. Цепная ядерная реакция внутри уран-графитовой кладки стала самоподдерживающейся. Советская атомная программа, оборонная и мирная, стартовала.

Незадолго до вывода объекта на полную мощность в оперативном журнале начальников смен Игорь Курчатов оставил запись, которая стала главной заповедью ядерщиков:

«Предупреждаю, что в случае остановки подачи воды будет взрыв, поэтому ни при каких обстоятельствах не должна быть прекращена подача воды… Необходимо следить за уровнем воды в аварийных баках и за работой насосных станций».

Чернобыльская трагедия случилась из-за пренебрежения этим требованием.

Двухмесячная операция

19 июня 1948 года реактор «А-1» был официально выведен на проектную промышленную мощность. Советский Союз получил стабильный источник наработки оружейного плутония.

Из-за полного отсутствия мирового опыта эксплуатации подобных систем и колоссальной спешки первые месяцы работы «Аннушки» сопровождались серьезными техническими авариями, требовавшими от персонала проявления высшего мужества.

Уже в первые сутки после вывода на проектную мощность, 19 июня 1948 года, реактор пришлось аварийно остановить из-за сбоев в системе водоснабжения. А в июле того же года произошел первый тяжелый инцидент в активной зоне.

Из-за нарушения протока воды урановый блок оплавился и спекся с окружающим его графитом — это явление физики назвали «козлом». Канал пришлось буквально вырубать и очищать вручную специальными инструментами. В последующие недели подобные инциденты повторялись неоднократно.

Зимой 1948–1949 годов ситуация переросла в катастрофическую. Из-за коррозии алюминиевых труб началась массовая утечка воды в графитовую кладку, трубы каналов намертво прикипали к графиту. Обычная инженерная логика требовала полной остановки объекта на год, демонтажа и переборки радиоактивного графита, что означало крах советской атомной программы. Пойти на это в условиях нарастающей американской угрозы руководство страны не могло.

Тогда заместитель Берии по Спецкомитету Борис Ванников и Игорь Курчатов приняли беспрецедентное по смелости решение — заглушить реактор, полностью разгрузить уран и заменить все технологические трубы, не разбирая при этом гигантскую графитовую кладку. Эта изнурительная и смертельно опасная операция заняла более двух месяцев. Тяжелейший труд по извлечению поврежденных труб лег на плечи инженеров, операторов, солдат и спецконтингента.

В ходе ликвидации аварий Курчатов, Ванников и руководители проекта работали плечом к плечу с подчиненными, лично спускаясь в подреакторные помещения и получая дозы облучения.

Контроль над радиационной безопасностью в те месяцы только формировался и многие решения принимали благодаря инженерной интуиции. В критических условиях последствия инцидентов устранили, а конструкцию реактора модернизировали прямо на ходу. В марте 1949 года обновленная «Аннушка» снова вошла в строй.

Вынужденная необходимость

Успешная и бесперебойная работа промышленного реактора «А-1» позволила накопить необходимое количество оружейного плутония в кратчайшие сроки. Чуть более чем через год после пуска реактора, 29 августа 1949 года, на Семипалатинском полигоне прошло успешное испытание первой советской атомной бомбы РДС-1.

Американские стратегические планы по ядерному уничтожению городов СССР были помножены на ноль. Советский Союз доказал статус великой державы, способной отвечать на любые вызовы эпохи.

Слова, обычно приписываемые академику Курчатову, точно выразили суть отечественной ядерной доктрины: «Мирный атом — вот наша цель, бомбы — только вынужденная необходимость!».

Действительно, именно опыт, полученный при проектировании, строительстве и укрощении «Аннушки», лег в основу развития всей последующей отечественной атомной энергетики. Без этого были бы невозможны ни Обнинская АЭС, ни первый в мире атомный ледокол, ни современные передовые технологии мирного использования ядерной энергии, в которых Россия по сей день удерживает лидерство.

Реактор «А-1» вместо заложенных первыми расчетами нескольких месяцев надежно прослужил почти сорок лет, будучи остановленным и законсервированным только 16 июня 1987 года. Сегодня он превращен в уникальный мемориальный музейный комплекс, став памятником настоящему трудовому и научному подвигу.