Az f-1 reaktor az első, a tudomány és az élet maradt
Az F-1 REAKTOR ELŐSZÖRÖTT ÉS ELTENNI
A házi atomreaktorok "nagyapja", a híres F-1 első fizikai reaktor, a tudomány és a technológia emlékművének státusza, azóta több mint 60 éve kezdődik. Az "atomtűz" részecskéi az első atomerőmű Obninsk (1954), valamint az első hazai tengeralattjáró (1958) és az első atomi jégtörő (1959) "atomerőművében" aktív övezetében voltak. Eközben az F-1 létrehozásának története tele van drámai eseményekkel, és olyan kiemelkedő tudósok nevéhez kötődik, akik kifejlesztették az első atombombát a Szovjetunióban. Ivan Larin, az orosz reaktoripar veteránja elmondja az akkori eseményeket.
Nukleáris robbanóanyagként felhasználható az urán-235 izotóp vagy plutónium elem, amely gyakorlatilag hiányzik a természetben. Ezt az elemet urán-238 neutronokból származó besugárzási termékekben találták. Az urán-235 szétválasztással elválasztották a természetes izotópkeverékektől, és plutóniumot speciális eszközökben kaptak, amelyeket atomos kazánnak neveztek (1955 óta az "atomreaktor" kifejezést használják). A kazánban az urán-235 hasadásának láncreakciója nagy mennyiségű hő kibocsátását eredményezi, amelyet jelenleg atomerőművekben használnak. Az atomerőműben a plutónium valójában melléktermék.
Kurchatov megértette, hogy gyorsabb és olcsóbb egy atombombát létrehozni plutónium töltettel. Ezért van szükség kazánra, amelyben fegyvernemű plutónium keletkezik.
Az ötletek és karakterek ütközésére is sor került, mivel a projektet fiatal, nagyra törő tudósok vezette, akik nem akartak lemondani a tudományos preferenciáiról. Tehát a jól ismert nukleáris fizikus akadémikus AI Alikhanov, aki kezdetben a 2. laboratóriumban dolgozott, azt javasolta, hogy a nehézvizet neutron-moderátorként használják, ami gyakorlatilag nem felszívta őket. Kurchatov fog kihasználni az amerikai tapasztalat és építeni egy kazán által moderált grafit, azzal érvelve, különösen, hogy az urán-grafit reaktor olcsóbb lesz, és az idő, hogy hozzon létre akkor kevesebb kell.
A tudományos ellentmondásokban senki sem akart adni, és Kurchatov kénytelen volt kihasználni magasabb hivatalos pozícióját. Szerint az emlékiratait a fejét a minisztérium Medium gépgyártás, felügyelte a nukleáris ipar, az EP Slavskogo, Kurchatov mondta ülésén: a Laboratory 2-es szám fejleszt egy urán-grafit reaktor, vagy nem hajlandó a projekt menedzsment. Az állam legmagasabb vezetői elfogadták Kurchatov álláspontját. By the way, atommáglya nehézvíz épült 1949-ben, a Thermal Laboratory (most -. Intézet elméleti és kísérleti fizika Alikhanov), amely mozgott Alikhanov. Az ilyen típusú nukleáris kazán szintén fontos szerepet játszott a nukleáris fegyverek létrehozásában: tríciumot állított elő egy hidrogénbombára.
A szovjet tudósok és mérnökök számára nem álltak rendelkezésre olyan eszközök építése, mint az atomkazán. Minden először történt. A kazánhoz urán, grafit és új építőanyagok szükségesek. A komponensek mindegyikében kimondatlan követelmények merültek fel a kémiai tisztaságra vonatkozóan, mivel a legkisebb szennyeződések abszorbeálták a neutronokat, és a láncreakció megszakadt.
Az elméletet és a számítási módszereket úton kellett fejleszteni, ezért nem lenne hajlandó egy kazánt építeni ahhoz, hogy plutóniumot állítson elő olyan mennyiségben, amely elegendő ahhoz, hogy bombát hozzon létre. Úgy döntöttünk, hogy először egy kis kazánt építünk - a jövő ipari reaktorainak prototípusa.
A munka ugyanabban az időben minden irányba ment. A hatékony problémák megoldására számos tudományos és intézményi kutatási és tervezési intézmények vettek részt (többek között a moszkvai Intézet fizikai problémák, Fizikai Intézet, Institute of Physical Chemistry, az Institute of Ritka fémek, SRI grafit), valamint számos növények, különösen a növényi száma 12 az Elektrostalban, ahol megfelelő olvasztókemencék voltak.
Az A. V. Shchusev ismert építész által vezetett Akadémiai Projekt megbízást kapott arra, hogy egy atomerőmű épületét megtervezze. A fizikusok arra számítottak, hogy a kazánnak erős sugárzása lesz, ezért az épület legnagyobb részét úgy határozták meg, hogy a talajszint alatt helyezkedik el. A szerkezet felépítése 1946 elején kezdődött, amelyre a belügyminisztérium építőelemei vonzottak.
Az urán, amely több száz tonna volt, gyakorlatilag nem létezett az országban, és szó szerint grammban gyűjtötték össze. A megszállt Németországból eltávolították az urán és az ott található ércek maradványait (az ömlesztett darabok az amerikaiakra esettek). Sürgősen az egész országban geológiai expedíciókat szerveztek uránlerakódások keresésére. A bányák Üzbegisztánban, Tádzsikisztánban, Kirgizisztánban, Ukrajnában jelentek meg. A közép-ázsiai hegyvidéki területekről a vasútra gyakran érkező ízeket gyakran szamarakon szállították.
Az elektrosztályban az üzemben található fémuránból 32 mm átmérőjű és 100 mm hosszúságú tömböket állítottak elő. A technológia fejlesztésében német szakértők vettek részt. Ezt követően egyikük, N. Riehl elnyerte a Szocialista Munka Hősének címet.
A nukleáris kazán épületét titoktartás miatt az okmányokban és a mindennapi használatban a "gyülekezési műhelyekben" hívták. Általában az Atom Projekthez kapcsolódó dokumentumok a "top secret", a "special folder" címkén voltak. Használunk, és egy különleges titkosítási rendszer: például a kazán úgynevezett „elektrolízis” helyett a „urán” írta „szilikon”, stb Emberek a beérkezett a laboratóriumba száma 2 volt több hónapos tesztelés és aláírja a kötelezettségvállalási szigorú titoktartás ...
Mivel a kazánban zajló folyamatok elmélete nem volt kísérleti megerősítéssel, IV Kurchatov úgy döntött, hogy a kazán számított átmérőjére, kb. 6 m-re, lépésről lépésre, egy kis modelltől indul. Az első urán-grafit gömb alakú szerelvény átmérője 1,8 m, és az utolsó előtti, a negyedik -. 5,6 m Minden munkát végzik kézzel csapat úgynevezett szektor 1-es számú, körülbelül 30 ember, köztük körülbelül egynegyede nő volt. Az alkalmazottaknak ötször kellett összegyűjteniük és szétszerelniük a gömböt. A grafit-prizmákat és az urán blokkokat szó szerint "húzta a hasra". De ezek több száz tonna! Néha Igor Vasilievics maga is részt vett a kötélzeten.
A 2. laboratórium szakemberei: Panasyuk, BG Dubovsky, IF Zhezherun, KN Shlyagin, NV Makarov, EN Babulevich és mások ellenőrző és ellenőrző rendszerek és a dozimetria.
A kazán aktív zónája, amelyet a dokumentumokban F-1-nek (az első fizikai egységnek) hívtak, felszívódott kadmiumrudakkal volt ellátva a láncreakció, valamint az érzékelők és a neutronfluxus figyelő eszközök vezérlésére. A következő réteg lefektetése után az abszorbeáló rudakat eltávolítottuk, és a neutron fluxust mértük, ami a szerkezet magasságának növekedésével növekedett.
A központ csak a fő kazánrendszerek működéséért felelős és a Miniszterek Tanácsának engedélyezéséért felelős NI Pavlov volt. Igor Vasziljevics magát a távirányító mögött ült, és elkezdte eltávolítani a magból a kadmiumrudakat. A sugárzási számláló, a "click-cake", rögzítette a neutron fluxust, amely exponenciálisan nőtt. Amikor szerint a jelek szerint a galvanométert felszabaduló hőt a kazán kapacitása elérte a több tíz watt, Kurchatov stabilizáljuk szabályozó rudak Roval folyamatot, és hamarosan a rúd sürgősségi védelmére, reakció megfulladt. A nap folyamán a kazán körülbelül négy órán át dolgozott.
A kazán sikeres üzembe helyezésére Igor Vasilievich haladéktalanul tájékoztatta az Atomic Project, LP Beria főigazgatóját. Ő, aki nem bízott a tudósokban, és mindent meg akart látni a szeme előtt, megkérte Kurchatovtól, hogy másnap elindítson nukleáris reakciót az ő jelenlétében. Indítsa el a kazánt, természetesen megismételt.
A kazán aktív zónájában 400 tonna grafit és 50 tonna urán volt. Gyakorlatilag az első naptól kezdődően a kazán 24 órás üzemmódban kezdett működni 100 W-tól 1000 kW-ig. Nem volt külön hűtőborda, és nagy teljesítményű munka esetén a hőt nagy tömegű grafit halmozta fel. Aztán a grafit falazatot lehűtötték egy levegőáram a ventilátorból.
Így kevesebb mint négy év telt el a Szovjetunió Tudományos Akadémia 2. laboratóriumának megszervezése óta, mielőtt az első F-1 kazánt megrendelték. Ez alatt a viszonylag rövid idő alatt, a tudósok képesek voltak létrehozni az alapjait az elmélet a nukleáris folyamatok az atomreaktor, létrehozott termelési urán fűtőelemek és nagy tisztaságú grafit tervezése és gyártása eszközök nyomon követése és ellenőrzése láncreakció, és végül építeni magának a kazánt.
A kazán F-1 kapunk szignifikáns, úgynevezett tömeg mennyiségű plutónium (mielőtt a fizika rendelkezett csak nagyon kicsi, az indikátor, az összeg ezen elem, elegendő csak az azonosítást, hogy állítjuk elő a laboratóriumban neutronok forrás). Blocks, amelynek része az urán-238 vált plutónium, vitték a NII-9 által vezetett AA Bocsvar. Az alkalmazottak az intézet azonosítottak egy új elemet, és kezdett kutatás a nukleáris, vegyi és fizikai tulajdonságok, amelyek nélkül lehetetlen építeni egy atombomba.
Annak érdekében, hogy a szükséges mennyiségű plutóniumot a vegyészek számára meg lehessen szerezni, a kazánt legalább rendszeresen több száz kilowatt kapacitással kellett kibocsátani. Mivel azonban a kazánban gyakorlatilag nincs biológiai védelem, nagyon magas háttérsugárzás figyelhető meg az épület közelében. A kazán kényszer üzemmódban történő működtetése közben egy 500 m távolságban lévő helyiségtől vezérelték, és a "szerelőcsarnokok" tetején egy nagy piros lámpa égett fel. Ez a jel figyelmeztette a laboratóriumi személyzetet a veszélyre, hogy az épületet nem lehet megközelíteni.
Még akkor is, amikor az F-1 reaktor gyakorlati szükséglete leesett, úgy döntöttek, hogy nem szétszedik, ahogy az amerikaiak az első Fermi reaktorral. És, mint kiderült, nem hiába. A veterán továbbra is a régi helyen dolgozik, és a neutronfluxus nagy stabilitása miatt szabványként szolgál az új atomerőművek reaktoraihoz használt berendezések kalibrálásához.