 |
||
В декабре 1959 года состоялся пуск исследовательского реактора ВВР-М. В те ушедшие годы люди умели работать – реактор ВВР-М был спроектирован и построен за 4 года. Особый вклад в его создание внесли К.А. Коноплев и Ю.В. Петров. Реактор ВВР-М вышел на стационарную мощность 10 МВт. В филиале ФТИ начались многоплановые исследования по ядерной физике и физике конденсированного состояния. Реактор-труженик ВВР-М работает в наши дни. Мысль о другом, более совершенном реакторе, с более высоким потоком тепловых нейтронов, не оставляла Петрова и Коноплева. По их замыслу новый реактор ПИК должен был иметь легководный первый контур высокого давления и протяженный тяжеловодный отражатель нейтронов. Тогда при работе на мощности 100 МВт поток нейтронов в отражателе превысит 1015 н/см2 сек. Эти нейтроны можно будет отвести по горизонтальным каналам к экспериментальным установкам. Но подлинным сокровищем реактора станет легководная ловушка нейтронов с потоком 5х1015 н/см2 сек и его вертикальные каналы, опущенные в тяжеловодный отражатель. Реактор ПИК будет производить много нейтронов, и это будут самые дешевые нейтроны в мире. Первые эскизы реактора ПИК были готовы в 1965 году. На следующий год А.Н. Ерыкалов делает доклад в Мелекессе «Реактор для физических исследований – ПИК» (А.Н, Ерыкалов, Д.М. Каминкер, К.А. Коноплев, Ю.В. Петров, В.М. Соколов) и получает одобрение представительной конференции. Б.П. Константинов сразу оценил значение ПИК как модели реактора с легководным первым контуром и тяжеловодным отражателем нейтронов и принял решение незамедлительно приступать к его созданию. Физпуск реактора должен был состояться в декабре 1972 года. Одновременно началось проектирование реактора, создание его критстенда и подготовка площадки под реактор. Для защиты от вибраций экспериментальный зал реактора ПИК должен был покоиться на громадной подушке из сухого песка. Эту подушку надо было заблаговременно отсыпать и просушить. Ядерную безопасность реактора обеспечивала трехконтурная
система охлаждения и продуманная биологическая защита. Кроме того, реактор
мощностью 100 МВт следовало удалить от населенных пунктов на достаточное
расстояние. Существовала только одна точка на карте, где можно было
поставить реактор, но она предназначалась для строительства агробиологического
корпуса. Главной задачей Отдела агробиологии филиала ФТИ была разработка
биоэнергетики – использования растений для превращения энергии солнца
и углекислого газа атмосферы в органическое вещество, которое предполагалось
переводить в жидкое или газообразное топливо. Тем не менее, Константинов
решает этот отдел не создавать, а площадку отдать под ПИК. В филиал ФТИ начинает поступать 80% средств, отпущенных Академии Наук на капитальное строительство. Создается новый научный центр. В 1965 году начинает работать Радиобиологический отдел, в 1967 году входит в строй синхроциклотрон, работают радиохимические лаборатории. Развертывается жилищное и бытовое строительство. Гатчина преображается на глазах. Программа развития ядерной энергетики сложилась у Константинова в середине шестидесятых годов, после поездки в Канаду. БП предполагал, что она будет складываться из следующих стадий:
Роль реактора ПИК в создании тяжеловодных энергетических реакторов была очевидной. Нужно было показать, что безопасные реакторы на тепловых нейтронах могут работать с воспроизводством ядерного топлива. В 1966 году для организации пирометаллургической лаборатории Константинов приглашает на работу Л.Н. Журавлева, начальника цеха металлургии плутония одного из заводов. Начинается разработка процесса выделения уран-плутониевой фракции из облученных алюминиевых блоков, содержащих обедненный уран-238. Одновременно ведутся исследовательские работы, связанные с получением тяжелой воды. Исследуется двухтемпературный обмен водород-вода с щелочным катализатором и работа колонок для ректификации воды с эффективной спирально-призматической насадкой. Шестидесятые годы были изматывающими для Б.П.Константинова. Обязанности вице-президента Академии Наук требовали его присутствия в Москве. Для руководства своими исследованиями он приезжал в Ленинград каждую субботу, весь день проводил в Физико-техническом институте, а в воскресенье вечером возвращался в Москву. В такой ситуации БП нашел единственный выход для реализации творческих замыслов- искать сподвижников, ставить перед ними на словах задачи и создавать им условия для продуктивной работы. Обстановка в Президиуме АН тоже была напряженной. Константинов обладал редким, поистине гроссмейстерским, даром мгновенно оценивать выполнимость научных и технических предложений во всех деталях, вплоть до мельчайших. Он решительно выступил против плана строительства большего токамака – прототипа термоядерной электростанции. По мнению Константинова в этом не было смысла. Действительно, чтобы осуществить реакцию слияния ядер дейтерия и трития, нужно приготовить необходимое количество радиоактивного трития, для этого придется затратить нейтроны в ядерном реакторе деления. При реакции в горячей дейтериево-тритиевой плазме снова образуются нейтроны, но уже быстрые, с энергией 14 МэВ. Эту энергию надо как-то утилизировать, а сами нейтроны использовать для восполнения выгоревшего трития. Вот тут выясняется, что нейтронов не хватает из-за неизбежных потерь. Для того, чтобы их размножить, термоядерный реактор предлагают окружить бланкетом из урана-238. При захвате нейтронов уран превратится в плутоний, который можно сжечь в ядерном реакторе, где при каждом делении ядра плутония выделится уже 200 МэВ энергии и образуется в среднем 2,5 нейтрона, один из которых можно направить на воспроизводство трития. Возникает вопрос, а зачем вообще нужен токамак, если можно создать тяжеловодный ядерный реактор, который производит энергию и при этом воспроизводит ядерное топливо в бланкете из урана-238? Аргументация Константинова была железной, и миллиардов на строительство прототипа термоядерной электростанции Л.А. Арцимовичу и Е.П. Велихову не дали. Константинов опасался аварий на АЭС, которые могут подорвать доверие к ядерной энергетике. Атомные реакторы должны быть не просто безопасными, а внутренне безопасными, чтобы никакие необдуманные действия обслуживающего персонала не могли привести к значительным аварийным последствиям. Его тревожила пожароопасность реакторов РБМК и натриевых реакторов-размножителей. По просьбе БП была определена температура возгорания углеродных блоков нейтронного замедлителя – она была низкой. Константинов неоднократно убеждал А.П. Александрова в необходимости замены углеродного замедлителя на более безопасный тяжеловодный, но тот спокойно отказывался, ссылаясь на высокую стоимость тяжелей воды. Мы знаем, чем это кончилось – чернобыльский реактор полыхал, как большая куча угля, выбрасывая радиоактивный дым. Нервозная обстановка конца шестидесятых окончательно подорвала здоровье Константинова и привела к его безвременной кончине. Сразу же начались санкции – строительство реактора ПИК было приостановлено, филиал ФТИ отрезали от материнского Физтеха. Новому директору ЛИЯФ О.И. Сумбаеву с большим трудом удалось получить разрешение на продолжение строительства реактора ПИК, и то при условии ликвидации «константиновских заморочек» - Проект реактора был основательно переделан, пирометаллургическая лаборатория ликвидирована, а радиохимический комплекс сдан в аренду Радиевому институту. В 1976 году строительство реактора ПИК возобновилось
и продолжается до сих пор. За 30 лет коллектив его создателей преодолел
бесчисленное множество препятствий. Чернобыльская катастрофа заставила
предпринять дополнительные меры по повышению ядерной безопасности реактора.
При развале СССР резко изменилось финансирование. И, тем не менее, строительство
реактора ПИК продолжается, и есть все основания надеяться на его физпуск
в декабре 2009 года. Ведущий научный сотрудник РАН А.И. Егоров.
Фото Т. Потаповой. |
||
