Освобождение дьявола. История создания первой советской атомной бомбы РДС-1 - Иван Игнатьевич Никитчук

Летом 1946 года начали рыть котлован, а к осени заложили фундаменты под здание и оборудование атомного реактора. В целях экономии времени параллельно со строительством шло проектирование объектов и изготовление для них оборудования. К концу 1947 года здание реактора было уже готово, приступили к интенсивному монтажу оборудования. Сначала монтировали тяжеловесные конструкции корпуса реактора, в марте 1948 года приступили к графитовой кладке, она состояла из множества блоков. Через кладку проходили около 1000 алюминиевых труб-каналов, в которых размешались урановые блоки, заключенные в алюминиевые герметичные оболочки. Каналы реактора охлаждались водой.

Монтажные работы продолжались круглосуточно под руководством Курчатова, Ванникова, Доллежаля, директора установки Ф. Я. Овчинникова. Объект регулярно посещали Берия, Первухин, Завенягин и другие высшие руководители, они помогали выходить из многочисленных затруднений в организации работ, с поставками оборудования, материалов и рабочей силы. На объекте трудились десятки тысяч человек, труд был, в основном, ручной, транспорт – гужевой, но дела шли быстро. Всего было смонтировано только на реакторе около 5 тысяч тонн металлоконструкций, более 200 километров трубопроводов, множество насосов, теплообменников, запорной и регулирующей арматуры, всевозможных приборов, электрических кабелей и щитов.

На строительстве комбината одновременно работало 45 тысяч человек – заключенных и вольнонаемных, ИТР и рабочих. И это вдали от городов и транспортных магистралей, среди гор и озер Южного Урала! На голом месте!

В июне 1948 года началась загрузка реактора урановыми блоками, проводили последние наладочные работы. Вечером 7 июня Курчатов лично начал пуск реактора. На следующий день была достигнута мощность в 10 кВт. 19 июня реактор выведен на проектную мощность 100 Мвт. Обстановка при пуске и в начальный период эксплуатации реактора была чрезвычайно сложной и напряженной. Зная о том, что получение урана-235 задерживается ввиду неимоверной сложности производства, что единственный путь к бомбе лежит через атомный реактор, И. В. Сталин уделял ему большое внимание, участвуя в подборе технического персонала вплоть до начальников смен.

Через 3–4 месяца непрерывной работы в реакторе накопилось несколько килограммов плутония. Выгруженные из реактора отработанные урановые блоки имели такую высокую радиоактивность, что их приходилось выдерживать около месяца, прежде чем передать на радиохимический завод.

Плутониевый комбинат состоял из трех крупнейших предприятий: атомных реакторов, радиохимического завода, химико-металлургического завода. Комбинат выдавал в качестве конечного продукта плутониевые полусферы для зарядов атомных бомб. Все три производства отличались высокой радиоактивностью оборудования и продуктов, которые они перерабатывали. Чтобы защитить людей от радиации, использовали бетон, свинец и другие материалы. Толщина бетонных стен, полов и перекрытий редко бывала менее половины метра, а вокруг атомного реактора доходила до 2–3 и более метров.

Многие технологические процессы управлялись дистанционно. Бывали случаи, когда ремонтный персонал в зоне повышенной радиации мог работать всего несколько минут.

Облученные урановые стержни растворяли, чтобы отделить плутоний от урана и примесей. Химическая обработка очень сложная, в ней применяли многие реагенты. Конечным продуктом завода были концентрированные, очищенные от примесей растворы плутония, они передавались на химико-металлургический завод.

Получение металлического плутония из раствора сопровождалось множеством химических процессов. Здесь, кроме высокой радиации, имелась не менее страшная угроза скопления продуктов плутония в массе, превышающей критическую, что могло бы вызвать ядерную реакцию. Все оборудование, трубопроводы, хранилища рассчитывали так, чтобы ни при каких обстоятельствах не могла скопиться критическая масса. Плутоний подвергался очень высокой степени очистки от примесей. Содержание наиболее вредных из них ограничивалось цифрой с четырьмя нулями после запятой.

Уже в 14 апреля 1949 года был получен первый королек оружейного плутония весом 8,7 г! После этого началась наработка плутония для первого ядерного заряда. И это через 3,5 года после принятия решения о создании самого производства!

А в августе 1949 года впервые были изготовлены две полусферы из плутония. Опасались, что при их прессовании может произойти ядерная реакция. Но все обошлось. За выпуск плутониевого заряда отвечали Курчатов, Славский и Музруков. В работах по извлечению полусфер из пресс-формы лично принимал участие главный инженер комбината Е.П. Славский. При изготовлении плутониевых полушарий первого ядерного заряда путем прессования все операции прошли штатно, по отработанной технологии. Но при извлечении заготовки из матрицы штампа обнаружилось, что она слегка приварилась к матрице. Риск извлечь заготовку взял на себя Е.П. Славский. Тяжелым молотком он сильно ударил по зубилу, установленному по линии разъема матрицы, и отделил одну половину матрицы от другой. Заготовка отделилась без повреждений.

5 августа 1949 года изготовление деталей из плутония ядерного заряда для первой атомной бомбы было закончено. Их немедленно отправили в КБ-11, где и была собрана первая в СССР атомная бомба. Предъявительскую записку на сдачу деталей военной приемке подписал директор комбината № 817 Б.Г. Музруков. Приемку деталей осуществили главный конструктор КБ-11 Ю.Б. Харитон и начальник военной приемки В.Г. Кузнецов. Формуляр на детали ядерного заряда подписали И.В. Курчатов, А.А. Бочвар, Б.Г. Музруков, А.С. Займовский, Ю.Б. Харитон и В.Г. Кузнецов. Технический паспорт на детали ядерного заряда был подписан главным инженером комбината Е.П. Славским и начальником цеха В.С. Зуевым, утвердил его директор комбината Б.Г. Музруков…

Основным способом извлечения урана-235 из природного урана-238 стал газодиффузионный способ. Советские ученые Кикоин, Соболев и Смородинский разработали теорию газодиффузионного процесса. Метод газовой диффузии основан на небольшом различии в скорости перемещения тяжелых ядер урана-238 и менее тяжелых ядер урана-235 при прохождении газообразного соединения урана через специальные пористые перегородки. При однократном прохождении газа, можно повысить содержание изотопа урана-235 всего на 0,2 %. Чтобы обогатить уран изотопом 235 до 90–94 %, а именно такой требуется для боевого заряда, необходимо прокачать газ через диффузионную ступень с пористой перегородкой несколько тысяч раз.

Очень сложной проблемой оказалась разработка и изготовление пористых перегородок, от их качества зависели как выход готовой продукции, так и расход электроэнергии на перекачку газа. Непросто было сконструировать и изготовить надежные и простые компрессоры для перекачки газа с высокой степенью герметичности, чтобы токсичный газовый продукт не попадал в производственные помещения.

Газодиффузионный завод начали строить в 1946 году. В начале строительства здесь также применялся ручной труд и конная тяга, лишь в 1948 году сюда прибыл первый экскаватор. Работы велись круглосуточно. Проект завода и его установок был чрезвычайно сложен. Главный корпус завода имел площадь более 100 тысяч квадратных метров. Во время наладки систем происходили многочисленные остановки. Поставщик компрессоров весьма оперативно производил реконструкцию и даже замену оборудования, эти работы находились под личным наблюдением Берии и Сталина. После реконструкции на заводе было установлено несколько тысяч диффузионных машин четырех модификаций.

Несмотря на все трудности дело продвигалось и в 1948 году получен уран-235 с обогащением 75 %. Этого было недостаточно. Тогда