Как СССР опередил США в постройке первой в мире АЭС

Ровно 65 лет тому назад, 26 июня 1954 года в подмосковном Обнинске была введена в эксплуатацию первая в мире атомная АЭС. Обнинская АЭС проработала без малого полвека - и оказала колоссальное влияние не только на советский, но и на зарубежные ядерные энергетические проекты. Почему первую АЭС построили именно в СССР, а не в США?

Около пяти сотен ядерных реакторов, которые разбросаны по 31 стране на земном шаре, создают иллюзию, что «мирный атом» начал существование практически сразу после того, как человечество овладело энергией деления атомного ядра. Однако это совсем не так.

Сейчас трудно представить, но первое десятилетие атомной эры, продлившееся условно с 1945 по 1954 год, прошло совсем иначе. Ядерную энергию воспринимали исключительно как оружие, а о её мирном использовании задумывались или писатели-фантасты, или же учёные-мечтатели. Рулили же атомным проектом, особенно в США, совсем другие люди – такие, как бригадный генерал Лесли Гровс, который отвечал за знаменитый Манхэттенский проект со стороны Пентагона.

Широкую известность получили слова Гровса, которыми он огорошил своего коллегу, физика Роберта Оппенгеймера в июле 1945 года. Тогда, после взрыва первой американской атомной бомбы стало ясно – в распоряжении США оказалось оружие, которое на порядки превосходит всё когда-либо созданное человечеством. Оппенгеймер после испытания подошёл к Гровсу и сказал: «Война кончена», подразумевая, что атомная бомба сделала любые войны лишёнными смысла. Однако Гровс ответил по-военному просто: «Да, но после того, как мы сбросим еще две бомбы на Японию». Для него вопрос бомбардировки Японии был давно решенным делом: ружьё, висящее на стене, должно было выстрелить в последнем акте.

Показателен и выбор Гровсом объектов для бомбардировки в Японии. Он предложил первоначально четыре объекта: города Кокура, Хиросима, Ниигата и, самое главное – центр древней японской культуры, бывшую столицу Японии – Киото. Когда у присутствующих возникли возражения против Киото, он привел в доказательство своей правоты два аргумента: во-первых, население города насчитывает больше миллиона жителей, что обещает хороший пропагандистский эффект от взрыва; во-вторых, он занимает огромную площадь, на которой уложится предполагаемый диаметр зоны разрушения и поэтому картина взрыва будет «очень показательна» для экспертов. Когда в итоге Киото в качестве цели всё же было отвергнуто политиками, а целями были утверждены Хиросима и Нагасаки, выяснилось, что вблизи них находятся лагеря военнопленных американцев и их союзников. Но Гровс, не колеблясь, дал указание начать бомбардировку – и не принимать во внимание фактор возможных потерь среди военнопленных.

Впоследствии столь же агрессивные планы тотальной ядерной войны присутствовали у США и по отношению к СССР. Достаточно вспомнить рассекреченный в 1957 году замысел операции «Дропшот», согласно которому США наносили многочисленные ядерные удары по правительственным и промышленным центрам СССР. Это неизбежно означало и уничтожение десятков миллионов мирных советских граждан.

Авторитет Курчатова

В СССР по поводу ядерного проекта в целом мыслили куда менее кровожадно.

Первая советская атомная бомба взорвалась уже 29 августа 1949 года, всего через четыре года после Хиросимы. В это не верил никто. Ведь по расчётам американцев – СССР должен был угробить на атомный проект минимум 15 лет, что давало США широчайшие возможности для политического и военного давления.

Однако ещё более удивительным видится то, руководитель советского ядерного проекта, академик Игорь Курчатов, видел ситуацию даже дальше, чем Оппенгеймер (не говоря уже о «сбросим-две-бомбы» солдафоне Гровсе). В последние годы своей жизни, уже после создания первой советской ядерной бомбы, он успел подарить миру ещё две вещи, каждая из которых была гораздо важнее всего оружия, которые было им разработано и создано. Это были ядерная электростанция и идея управляемой термоядерной реакции.

После испытания первой атомной бомбы академик Курчатов на личных встречах с ещё двумя участниками атомного проекта – профессорами Николаем Доллежалем и Савелием Фейнбергом обсудил и настоял на возможности создания атомной электростанции. Сама идея получать электроэнергию от ядерной реакции была отнюдь не очевидна: первые военные и исследовательские реакторы и в СССР, и в США энергию не только не производили, но и неслабо в себя потребляли. Так как основным их «продуктом» на выходе был оружейный плутоний.

Страна после разрушительной войны испытывала недостаток в электроэнергии и идея использовать для её производства возможности военных по наработке ядерного топлива витала в воздухе. Но, в то же время, вопрос энергетического использования урана встречал противодействие даже среде участников атомных разработок в самом СССР – ведь тогда ещё толком не был решён не то что вопрос паритета с американцами в зарядах, а и простого наличия ядерных бомб у Советского Союза.

Даже производство плутония для атомных бомб ещё только налаживалось, страна испытывала жуткий дефицит урана – а романтики Курчатов, Доллежаль и Фейнберг рассуждали о ядерных реакторах и термоядерной плазме...

Американцы же в то время вообще рассматривали ядерную электроэнергетику, как нечто экзотическое и отстоящее в некое абстрактное и отдалённое будущее.

Подготовительные работы по советской АЭС начались буквально «на коленке», в рамках военного проекта, лишь благодаря авторитету Курчатова. Обычные урановые блоки военных реакторов были непригодны для АЭС. Все понимали, что мало нагреть воду в реакторе –надо ещё превратить её в каналах реактора в перегретый пар под давлением, который сможет своей энергией крутить турбины и генераторы. Для этих целей пришлось сконструировать специальные технологические каналы, состоящие из системы тонкостенных трубок небольшого диаметра, на наружных поверхностях которых размещалось ядерное топливо. Имелось и много других отличий, усложнявших сравнительно небольшую военную атомную установку для целей производства электроэнергии. При этом все работы первого этапа шли практически «в подполье»: о создании первой АЭС в Обнинске до получения стабильных результатов вообще не докладывали «наверх», Сталину и Берии.

Когда в результате определились основные характеристики проекта АЭС, о нем всё-таки доложили Иосифу Сталину. Удивительно, но и здесь Обнинской АЭС несказанно повезло: «отец народов» не только не наказал учёных-романтиков за самоуправство с дефицитными государственными фондами, но и всецело поддержал проект атомной энергетики. Ученые во главе с Курчатовым, до этого осуществлявшие все работы по будущей Обнинской АЭС на свой страх и риск, получили не только одобрение, но и помощь с самого верха в реализации нового направления.

Первая, атомная

Уже 16 мая 1950 года было принято постановление Совета Министров СССР, которое определило план строительства трех опытных реакторов для Первой АЭС (как она называлась в материалах по причине секретности программы).

В качестве вариантов реакторов Первой АЭС рассматривались уран-графитовый с водяным охлаждением, уран-графитовый с газовым охлаждением и уран-бериллиевый с газовым или жидкометаллическим охлаждением. По первоначальному замыслу все они поочередно должны были работать на единую паровую турбину и генератор мощностью в 5 МВт. Надо сказать, что смелость такого подхода тогда граничила с безумством — ведь на фоне постоянных проблем с первыми советскими реакторами-наработчиками плутония попытка сразу же сделать три варианта реактора под давлением, пригодных для выдачи перегретого пара на турбину и генератор, выглядела совершенно бесшабашной идеей.

В общих чертах облик всех проектных реакторов Первой АЭС остался при реализации близким к первоначально предложенным. Собственно говоря,

вокруг идей, которые были заложены тогда при проектировании этих реакторов, и крутится до сих пор большая часть российской и мировой конструкторской мысли.

 

Реактор с бериллиевым замедлителем стал первым в мире энергетическим реактором на жидкометаллическом теплоносителе. Впоследствии из конструкции этого реактора выросли и атомные установки подводного флота СССР, и знаменитая серия реакторов-бридеров БН, которые на сегодняшний день являются основной надеждой человечества на замкнутый ядерный цикл на уране-238.

Вместо гелий-графитового реактора в результате опытных работ был создан водо-водяной – будущий основной тип реактора для подводных лодок и ледоколов, а также основной тип реактора современных АЭС. Опять-таки, здесь впервые в мире в рамках технического проекта была заложена основная идея современных лёгководных реакторов – с двумя водяными контурами. Это сейчас самый распространённый энергетический реактор в мире, именно к этому типу относятся основная часть реакторов современных российских АЭС, в частности, серия ВВЭР. В США коммерческий водо-водяной реактор смогли создать только в 1957 году – им стал реактор Mark 1 производства компании Wesinghouse.

И, наконец, изначальная идея уран-графитового реактора с водяным охлаждением была признана наиболее доведенной для практической реализации и на её основе решено было строить первый блок Первой АЭС. Это оказался первый реализованный в мире проект одноконтурного канального уран-графитового реактора с водяным охлаждением. То есть, Обнинская АЭС ещё оказалась прабабушкой РБМК (Реактор Большой Мощности Канальный), который через сорок лет будет печально знаменит в связи с грустным словом «Чернобыль».

Можно сказать, что Обнинская АЭС пришла в наш мир 65 лет тому назад тогда, когда её никто не ждал. Но её «родители» – Курчатов, Доллежаль, Фейнберг, Берия, Сталин прекрасно понимали, что этот их «ребёнок» в чём-то даже важнее первой советской ядерной бомбы. И всячески помогли ему появиться на свет. С юбилеем, Первая!