Цепная реакция идей - Федор Кедров

По решению французского правительства комиссариат был создан, и Фредерик Жолио-Кюри стал первым верховным комиссаром Франции по атомной энергии. В руководство вошли еще три комиссара: Ирен Жолио-Кюри, Пьер Оже и Франциск Перрен (Оже и Перрен в годы войны работали в США и Канаде). К этому времени из-за границы уже вернулись прежние сотрудники Ф. Жолио-Кюри: Лев Коварский, Бертран Гольдшмидт и Жюль Герон. Все они, а позднее и некоторые другие видные французские физики вошли в научный комитет комиссариата и немедленно приступили к разработке планов и необходимых координационных мер для развития работ по проблеме атомной энергии.

В июле 1946 года в бывшем военном форте Шатийон близ Парижа под руководством Фредерика Жолио-Кюри началось строительство первого французского тяжеловодного ядерного реактора. В качестве горючего была избрана двуокись урана. Жолио-Кюри назвал реактор ЗОЭ (от слов energie Zero a Oxide d'uraniume et Eau laurde)[3].

Еще до начала строительства реактора в форте Шатийон по предложению верховного комиссара французские геологи приступили к разведке урана и тория на территории Франции и в ее заморских владениях. В короткий срок был сооружен завод для выработки урана из руды. В Норвегии заказали 5 тонн тяжелой воды.

В планах комиссариата предусматривалась постройка и второго более мощного реактора в Сакле, близ Парижа.

В Шатийоне прежде всего оборудовали механическую и радиотехническую мастерские. В бывшей казарме разместились химическая и минералогическая лаборатории. Специалисты приступили к предварительным работам, связанным с осуществлением проекта реактора.

Строительство реактора велось около двух с половиной лет под личным наблюдением Фредерика Жолио-Кюри. Пуск состоялся 15 декабря 1948 года. Все участники строительства с нетерпением ждали этого волнующего дня, когда наконец практически осуществятся идеи и разработки Ф. Жолио-Кюри.

В 6 часов 30 минут 15 декабря 1948 года все сотрудники форта Шатийон находились на своих местах. Первый пуск тяжелой воды в реактор был произведен в 7 часов 10 минут.

Менее чем через два часа, начиная с этого момента, по расчетам реактор должен был достигнуть критического уровня — отметки 150 сантиметров. Иначе говоря, тяжелая вода, достигнув этого уровня, должна была привести к началу цепной реакции. Однако приборы не отметили начала цепной реакции при достижении расчетного уровня и это вызвало волнение у всех, кто находился у реактора. Но это длилось недолго.

Вот что записал Ф. Жолио-Кюри: «Тогда (после того, как уровень тяжелой воды достиг отметки 210 сантиметров. — Ф. К.) на одном из циферблатов стрелка внезапно дрогнула, потом остановилась. Момент наивысшего волнения. Мы знали, что событие свершилось. Когда четыре пятых предусмотренного объема были заполнены тяжелой водой, движение стрелки стало замедляться, эта тенденция причинила мне тогда несколько тревожных минут...

По мере того как в ангаре (помещение, где был собран реактор. — Ф. К.) начинали приходить в движение наименее чувствительные приборы, присутствовавшие группами собирались вокруг них. В течение 25 минут мы наращивали мощность реактора. Последний раз я качнул насос в 12 часов 12 минут: стрелка помчалась вверх.

Нужный режим был достигнут. Пощелкивание счетчиков превратилось в постоянное журчание».

Первый французский ядерный реактор заработал. Когда Фредерик Жолио-Кюри вышел из здания реактора и объявил о достигнутом успехе, толпа сотрудников устроила ему бурную овацию. Фредерику и Ирен в этот день преподнесли бронзовый барельеф с их изображением, вычеканенный в память о пуске реактора.

Когда в Шатийоне полным ходом шли работы по сооружению реактора, была опубликована статья Ф. Жолио-Кюри, отмечающая мирные перспективы применения атомной энергии в противовес варварскому использованию ее в качестве разрушительного оружия. «До настоящего времени, — писал он, — возможностям применения атомной энергии в мирных целях почти не уделялось внимания и о них лишь едва упоминалось в газетных статьях и брошюрах, посвященных атомной энергии. Поэтому в глазах широких кругов общественности слова „атомная энергия“ тесно связаны с атомной бомбой и с представлением о Хиросиме. Однако ученые знают, что для мирного применения эта область науки обещает очень многое: создание мощных электростанций, применение в биологии, медицине и промышленности искусственных радиоактивных изотопов, приготовленных с помощью ядерных реакторов.

В данное время наши знания уже позволяют предвидеть эти важные виды применения атомной энергии и можно думать, что со временем несомненно откроются другие, еще более многообещающие возможности».

Создавая экспериментальный реактор, Ф. Жолио-Кюри ставил перед собой две важные задачи: изучить возможности использования атомной энергии в качестве энергетического источника и одновременно получить значительное количество радиоактивных изотопов. Для решения второй задачи он предложил устроить в графитовом отражателе каналы, проходящие в различных направлениях. В них помещали мишени, которые после облучения нейтронами, образующимися в активной зоне реактора, превращались в изотопы. Такие каналы устраивают теперь во всех реакторах, где предусмотрено получение изотопов.

Вот некоторые технические данные реактора ЗОЭ, которые дают представление о состоянии реакторостроения того времени. Тепловая мощность реактора Жолио-Кюри составляла всего лишь 5 киловатт. В качестве замедлителя нейтронов была применена тяжелая вода (более 5 тонн), находящаяся в цилиндрическом баке высотой более 2 метров. Тепловыделяющими элементами (твэлами) служили вертикальные стержни из двуокиси урана в алюминиевых оболочках. Твэлы были погружены в тяжелую воду. Вес их — около 3 тонн. Активную зону окружал графитовый отражатель. Управление реактором производилось с помощью двух пар кадмиевых стержней, которые опускались или поднимались дистанционным устройством. Вся установка находилась за толстой защитной стенкой из бетона.

Через пять лет после пуска реактора ЗОЭ завершилось строительство второго, более мощного французского реактора. В Сакле — в первом во Франции крупном научно-исследовательском центре ядерных исследований в 1953 году вступил в строй реактор на металлическом уране и тяжелой воде, созданный также под руководством Фредерика Жолио-Кюри. В настоящее время в Сакле имеется несколько тяжеловодных экспериментальных реакторов. Реакторы, которые были построены уже после смерти Ф. Жолио-Кюри, также отражают его идеи и предложения.

Задолго до того, как в форте Шатийон вступил в действие реактор ЗОЭ, Фредерик Жолио-Кюри предвидел возможность создания мощной ядерной энергетики. Об этом писал Поль Ланжевен в своей известной книге «Эра ядерных превращений», опубликованной в 1954 году. По свидетельству Ланжевена, передвойной Жолио-Кюри высказывался о возможности построить теплоцентрали, работающие на ядерном горючем, т.е. атомные электростанции, мощностью по 300 тысяч киловатт каждая. Такая станция будет потреблять всего 1 тонну урана в год вместо 3 миллионов тонн каменного угля или нефти, сжигаемых на тепловых электростанциях, оборудованных современными паровыми турбинами.

Представляя себе перспективы использования цепной реакции деления урана для создания крупных промышленных источников электроэнергии, Фредерик Жолио-Кюри тем не менее считал, что ученые найдут еще более важные энергетические ресурсы, способные преобразить современную технику. Он говорил: «Хотя я верю в будущее атомной энергии и убежден в важности этого изобретения, однако я считаю, что настоящий переворот в энергетике наступит только тогда, когда мы сможем осуществлять массовый синтез молекул, аналогичных хлорофиллу или даже более высокого качества».

Ирен и Фредерик Жолио-Кюри были активными борцами против применения опустошительного ядерного оружия, убежденными сторонниками мира между всеми народами.

Фредерик Жолио-Кюри в течение многих лет возглавлял Всемирный Совет Мира. Ирен была избрана членом Всемирного Совета Мира. Выдающийся физик стал лидером движения народов всех континентов, поставивших перед собой трудную задачу: ликвидировать угрозу войн.

Фредерик Жолио-Кюри был убежден, что те, кто занимается научными и техническими проблемами атомной энергии, должны быть в первую очередь борцами против ее военного применения.

Однажды он сказал о себе: «У меня был соблазн замкнуться в лаборатории, но я задал себе вопрос: а кто воспользуется моим открытием?»

А в своей знаменитой статье «Размышления о гуманизме науки» Жолио-Кюри писал, что «...было бы безумием стремиться снова заковать Прометея». Но тут же призывал ученых в первую очередь заботиться о том, какое применение получат их открытия, перейдя в руки реакционных политиков и военных. Он подчеркивал, что освобождение атомной энергии и создание в результате этого ужасного оружия властно призывают ученых к действию, ибо ставка в подобной игре таит угрозу для будущего всего человечества.