Атомный век Игоря Курчатова - Александр Анатольевич Цыганов

институте выдающаяся теоретическая школа самой передовой физики, и жертвовать ею ради проверки чьих-то экспериментов он не намерен. И вообще, товарищу Берии лучше не вмешиваться в научные дела, в коих он ничего не понимает, а больше следовало бы прислушиваться к мнению учёных.

При этом сам разговор как-то так сумел повернуть, будто присутствующий здесь академик Курчатов – и не учёный вовсе. Не фигурировал Курчатов в ссылках Капицы…

Часть 6

Подступая к главному

Глава 1

Любимый Ф-1

Погода радовала. Когда на дворе зима и 25 декабря, а температура выше минус пяти, и пусть пасмурно, но не валит снег и не сечёт метель, – это всегда радует. Укутанные снегом, словно оренбургскими платками, деревья, нетронутая, кроме как на дорожках, белизна под ногами, воздух наполнен тишиной – стоячей, сказочной, зачарованной. И мороз не царапает скрюченными пальцами все доступные ему участки кожи. Это тебе не минус 25, как было неделю назад.

Не любил Игорь Васильевич мороз. Ещё с того января 1942 года…

Слава богу, идти тут всего ничего от дома своей «Хижины лесника». Пять минут не спеша до здания «К», как секретности ради обозначили строение, где разместился атомный котёл. Сам архитектор-академик Щусев домик строил!

И состоится сегодня в этом домике событие, которое можно назвать вершиной жизни! Будем надеяться, не последней. Ещё вчера к вечеру, когда выложили сборку 61-го слоя, стало ясно, что цепная реакция в котле пойдёт. Зашевелился котёл, как только подняли кадмиевый регулирующий стержень системы управления и защиты, засопел своими нейтрончиками. Загугукал первенец!

Конечно, поток нейтронов всегда увеличивался при его подъёме, что делалось после укладки каждого нового слоя. А как еще контролировать процесс, чтобы самопроизвольная цепная реакция не началась из-за того, что вы выложили лишнюю урановую призму? Как оказалось, не зря волновались. Рассчитывали на достижение критичности при 76 слоях урана, но котёл уже на 50‐м слое дал понять, что это состояние следует ожидать значительно раньше.

Проект здания для Ф-1.

[НИЦ «Курчатовский институт»]

Так что выкладывали слой, поднимали стержни, замеряли показатели активности, опускали стержни, клали ещё один слой. И – повторение. Чертили графики, делали расчёты, вычисляли, сколько ещё слоёв нужно положить до достижения критичности.

Неприметное здание, где размещался первый реактор.

[НИЦ «Курчатовский институт»]

Но в те дни эта работа была просто работой. А вот именно вчера (хотя почему вчера? – до часу ночи крутились, проверяли, перепроверяли и снова проверяли) измерение плотности нейтронов после подъёма стержня показало, что критичность – здесь, вот она, прямо у порога! Все данные объективного контроля говорят за то, что на следующем слое можно будет ожидать, что подъём регулирующего стержня запустит-таки цепную реакцию.

Но кроме объективных данных он, Курчатов, ещё и сердцем чувствует, что реакция будет. Пойдёт! А значит, основное удалось – котёл, первый атомный котёл в России, существует и готов функционировать!

Всё мерили сами. Постепенно, маленькими шажочками приближались к цели. Экспоненциальные эксперименты с уран-графитовой решёткой, которые И.В. Курчатов лично проводил с Игорем Панасюком, в марте закончили. Опирались на теорию Зельдовича о замедлении нейтронов в бесконечной среде, постепенно наращивали размеры призм. Потом обдумывали результаты опытов, смотрели, как они связываются с теорией. Поняли, почему получились такие формулы у Померанчука и как изменяется поток нейтронов с увеличением расстояния.

Четыре подкритические модели построили, определяя точную величину критического радиуса котла в форме шара. Собирали и разбирали кладки. И снова собирали. На себе таскали урановые блочки и графитовые призмы. А это ни много ни мало – 400 тонн графита! Но иного пути не было: лучше заработать пупочную грыжу всем коллективом, нежели допустить вышедшую из-под контроля цепную реакцию.

Из докладной записки И.В. Курчатова о строительстве реактора Ф-1.

[НИЦ «Курчатовский институт»]

А конструкцию Алексей Журавлёв разработал относительно простую и дешёвую. Внутри бетонной ямы 10 на 10 метров – метровой толщины слой графита в виде неправильной сферы, изолирующей разлёт нейтронов в ненужных направлениях. Графита самого высокого качества, какое только можно себе представить. И потому съевшего по четверти жизни у всех, кто занимался его очисткой.

Впрочем, и у тех, кто замерял его чистоту и принимал, – не меньше. На молекулы ведь контроль шёл: малейшая примесь бора – и пойдет лишнее поглощение нейтронов. Владимир Гончаров, автор технологии производства графита высокой чистоты, и Николай Правдюк, что решал задачу практического получения реакторного графита, чуть ли не в клочки драли подрядчика вначале, покуда не смирились руководители Московского электродного завода с требованиями ядерщиков.

Осень 1946 г. На строительстве реактора Ф-1 идёт кладка.

[НИЦ «Курчатовский институт»]

Не сразу смогли решить проблему даже лично нарком цветной металлургии Пётр Ломако и его заместитель Ефим Славский. А оба – те ещё зубры и в своей специальности, и в искусстве управления.

И с ураном поначалу такая же беда происходила. И товарищ Ванников немало сделал внушений, чтобы в Покровское-Стрешнево перестали поступать партии металлического урана со слишком большой примесью. А внушения у товарища Ванникова бывают ох какие серьёзные!

Внутри той графитовой «брони» – сама сборка. Сначала слой брикетов окиси урана. Затем решётка графитовых брикетов 10 на 10 сантиметров в сечении и 60 сантиметров длиной. Слоями. В рядок, как кирпичи. С тремя отверстиями под урановые блочки в каждом. А в отверстиях – те самые блочки: цилиндры из металлического урана длиною 100 мм и диаметром 32 мм и 35 мм.

Идущие в дело, что называется, сразу с колёс, прямо с 12‐го завода в Электростали, где после длинного ряда неудач наладил выпуск изделий необходимого качества немец Николаус Риль. Пленный немец. И надёжный. Но умный.

Получалась кубическая решётка с точечным расположением урановых блочков в массе графитовых «кирпичей». Охлаждение не предусматривалось, потому как задачи как экспериментальные, так и по накоплению необходимого для дальнейших опытов количества плутония можно было уверенно решать, чередуя режимы запуска и останова котла. Вот в промышленной «Аннушке» на 817‐м комбинате на Урале охлаждением пришлось заниматься много. В том же насыщенном 1946 году.

«Аннушка», или «А», официально был задуман в качестве первого промышленного котла. Для получения уже не экспериментальных данных, а оружейного плутония для Бомбы. И при его проектировании возникла затыка: как каналы его располагать – горизонтально или вертикально, как его конструктор Николай Доллежаль предлагает?

Казалось бы, очевидный ответ: в вертикальном варианте закладываешь урановые блочки в канал да водой его проливаешь, чтобы