Атомный век Игоря Курчатова - Александр Анатольевич Цыганов

Рапорт П.М. Фитина наркому госбезопасности СССР В.Н. Меркулову об испытании в США атомной бомбы. [Предоставлено СВР РФ]

А тут ещё чехословацкий кризис 1948 года, завершившийся образованием чисто коммунистического правительства. Победа коммунистов в Венгрии, Румынии и Польше, генеральное наступление Народно-освободительной армии в Китае, образование двух Корей, начало арабо-израильской войны… Наконец, блокада Западного Берлина с приведением вооружённых сил в повышенную боевую готовность.

События исторического масштаба, одно за другим резко обострившие конфликт между Западом и Востоком, уже названный «холодной войной». И Главное командование ВВС США представляет Объединённому комитету начальников штабов оперативный план нападения на СССР до 1 апреля 1949 года.

Совершенно понятно, отчего Сталин со всё большим нетерпением осведомляется у Берии о сроках изготовления Бомбы. Понятно, отчего и тот нервничает или, ещё хуже, порою глядит недоумевающими глазами… Только один раз взглянул в них Курчатов на 817‐м комбинате – и помнит, как руки сами начали мелко дрожать. Притом что прекрасно ведал: он-то защищён неограниченным доверием самого Сталина. Пусть и в той мере, в какой доверие «Хозяина» может таковым быть…

Глава 4

Труд и поиск

Где-то в глубине души Курчатов смирился с неурядицами на 813‐м комбинате. Как и с тем, что у Алиханова горели все сроки подготовки тяжеловодного реактора. Главным образом потому, что был ведь и другой путь к Бомбе – через плутоний-239.

Этот путь научный глава Атомного проекта считал наиболее обещающим с самого начала. Это был путь наиболее быстрый и притом наименее трудозатратный. Он требовал относительно дешёвого котла на графитовой основе, где природный металлический уран при захвате нейтронов будет превращаться в плутоний-239. А у того свойства близки к оным у требовавшегося для Бомбы урана-235. Даже попригоднее будут эти свойства, ибо плутоний готов ещё более бурно делиться под воздействием нейтронов.

Правда, котёл для добычи плутония был только по принципу схож с маленьким трудягой Ф-1. Ясно, что котёл промышленный будет куда сложнее. Во-первых, больше. Во-вторых, его уже нельзя отключать, когда энергия цепной реакции будет вызывать саморазогрев урана. В небольшом Ф-1 эта проблема не критична: поработал – остановили. Но постоянно работающий промышленный реактор должен быть охлаждаемой конструкцией!

Как это сделать? Американцы начинали с охлаждения сжиженным газом. Но, во-первых, сам Капица не справлялся с такими устройствами. Во-вторых, это дорого, пусть товарищ Сталин и дал добро на любые деньги. А в-третьих, американцы сами от этого отказались.

Остаётся охлаждение водой. Правда, Анатолиус уже подступался с идеей жидкометаллических теплоносителей. Они там фонтанируют идеями, в его ИФП, с тех пор как приняли Александрова, смирив глухое недовольство изгнанием Капицы.

В принципе, вполне мыслимо: малая упругость паров жидких металлов даёт относительно низкое давление в контуре, что существенно упрощает конструкцию котла и оборудования вокруг него. Можно не бояться подушки пара при превышении критических тепловых нагрузок. И главное, можно не бояться радиационных трансмутаций, поскольку достойные рассмотрения жидкие металлы – дешёвые натрий, калий и свинец – одноатомны.

Но с другой стороны, это пока экзотика. Кучу проблем ещё надо решать. С тем хотя бы, что это всё металлы щелочные, а значит, обладают большой химической активностью. Значит, надо исключать соприкосновение их с водой и с воздухом. А это, понятно, не упрощает, а усложняет конструкцию оборудования, особенно при имеющейся культуре производства и эксплуатации. А натрий к тому же способен проникать в поры графита. То есть последний надо защищать чем-то с малым сечением захвата медленных нейтронов, типа циркония. А это значит – новое производство строить. А не до того сейчас, сроки горят буквально!

Так что – вода. Пропускать на нужной скорости её через каналы с урановыми блочками – вот и довольное охлаждение. Дальше – чисто технические проблемы с подачей и выводом, но это уже дело конструкторов. И того же Александрова, который у него, Курчатова, теперь главный по котлам. Главный инженер, как поддевал его Игорь.

Ещё проблема: какими должны быть урановые элементы? Логика требует загружать их в виде стержней на всю длину канала, по которому протекает вода. Американцы, кстати, так и делают. Но с длинными стержнями неудобно обращаться. Во-вторых, долго ждать, пока эта громада переделает себя в плутоний. Относительно короткие цилиндры, поставленные друг на друга, образуя тот самый стержень, практичнее. К тому же их можно вынимать по одному, когда накопят достаточную долю плутония.

Следующее. Уран требует чистоты. Но при соприкосновении с водой он вступает с нею в химическую реакцию. И образует оксид или диоксид с выделением газообразного водорода. Следовательно, нужно искать что-то для защиты урана от соприкосновения с водою. Что? Явно какую-то защитную оболочку. По типу гальванического серебрения металлов.

Вот только чем и как? Тут подсказки от американцев наша разведка не получила. Ладно, сами поищем. Да и химики предлагают вариант с алюминиевыми трубками. Алюминий как раз наиболее пригоден в плане борьбы с коррозией – сам ей практически не подвержен.

Но это всё проблемы научные. Достойная, калорийная пища для мозга, который аж урчит, переваривая её. Но и кроме них полно проблем технических, организационных, строительных. Конечно, этим занимаются правильные люди – вон место для будущего промышленного производства плутония подбирает лично Завенягин. Но без мнения, а следовательно, пригляда научного руководителя Проекта ни один подобный процесс не обходится. Вот и присутствуют в группе Завенягина «глаза» Курчатова – Исаак Кикоин.

Комбинат № 817 с корпусом завода «А».

[Из открытых источников]

Думали, искали, нашли. Точнее, Кикоин и нашёл, вместе с начальником Челябметаллургстроя генерал-майором Я.Д. Рапопортом лично присматривая потенциальные площадки для строительства комбината – из котла, нескольких обрабатывающих его «продукт» заводов и вспомогательных производств.

Заводов построить нужно было три. Их обозначили литерами «А», «Б» и «В». Первый – это, собственно, сам реактор. На выходе он должен выдавать около 30–40 граммов плутония на тонну металлического урана в месяц.

На заводе «Б» полученная урано-плутониевая смесь растворялась в азотной кислоте, чтобы на выходе получался 40‐процентный концентрат солей плутония в смеси с солями фтористого лантана.

Наконец, завод «В» занимался очищением солей плутония от сторонних примесей и выплавкой металлического плутония уже непосредственно для атомной бомбы.

А для их обеспечения строились ТЭЦ, протягивались ЛЭП, прокладывались дороги, включая железные, создавалась система водоснабжения предприятий и водоотвода.

Место, не сразу, однако удовлетворившее страдающего за секретность Аврамия Павловича, нашлось. Глухое, но всё же не слишком. От города Кыштым 15 километров. То есть относительно недалеко от цивилизации, чтобы дороги и ЛЭПы на десятки вёрст не бросать. Однако и просто так через тайгу туда не проберёшься.