Плутониевая зона - Михаил Грабовский

Аэроплан летит — крыло побелено. Простите, девушки, ведь я беременна.

Вторая невеста была несколько смущена, но промолчала.

Наконец все столы за ненадобностью отодвинули к оконной стене, освободив пол для танцующих ног. Патефон со своими задрипанными фокстротами не смог составить конкуренцию подвыпившему подручному, вооруженному баяном. Барак затрясся от напряжения. Периодически раскачиваемый из баловства желтый абажур создавал трогательные колебания света и тени на занавесках с красными маками. Плясали, не особенно прислушиваясь к мелодии. Пили походя, не закусывая. Курили тут же, гася окурки в блюдцах и на скатерти. К вечеру азарт стал несколько стихать. Утомившихся невест под руки увели в угловую комнату и уложили спать, чтоб не мешались под ногами в своих длинных платьях.

Андрей и Петр тоже рванулись было туда, но их мигом угомонили: «Успеете еще!».

Снова начали заводить пластинки, но уже при вывернутой лампочке.

В окно светила луна, и кое-что можно было при желании разглядеть.

— В этот час, волшебный час любви, — пела пластинка.

— В первый раз меня любимой назови, — подпевали девушки, разомлев от случайного счастья.

— А ведь завтра, ребятки, рабочий день, — вдруг произнес Кузнецов, нарушив разом хмельную идиллию.

Сильные духом начали прощаться и расходиться по общежитиям. Двух сильно раскисших оставили ночевать на одной свободной кровати.

Подручный устроился на полу, под столами, положив под голову два кирпича. Уютно подогнул ноги и тут же засопел.

Телеграмма от Лидии пришла из Москвы на следующий день: «Поздравляю Танюшу и Андрея. Желаю большого счастья. Крепко обнимаю и целую. Ваша Лидия».

Через месяц в связи с резким увеличением семейных пар, «незаконно проживающих в общежитиях», приказом Музрукова всем молодоженам были выделены отдельные комнаты в новых двухэтажных домах с центральным отоплением и горячей водой.

18

В ноябре 1948 года первая ядерная кампания на реакторе «А» была завершена. После пятимесячного облучения в мощном нейтронном потоке все 75 тысяч урановых блочков общим весом сто тонн были выгружены из технологических каналов в приемный бункер. С помощью дистанционно управляемой гидравлической системы все блочки транспортировались из бункера в водяное хранилище, где им полагалось отстаиваться в огромных разгрузочных кюбелях. И только после спада первичной высокой радиоактивности блочки подлежали транспортировке на радиохимический завод «Б» для выделения из них накопленного за эти месяцы драгоценного плутония.

Победное завершение первой реакторной кампании воодушевило всех руководителей атомного проекта, оптимистично настраивало на успешное завершение задания Сталина по созданию атомного оружия. Всем, в том числе и научным руководителям и консультантам, казалось теперь, что уж с химическим разделением урана и плутония на заводе «Б» особых проблем и непредвиденных аварий, как на «Аннушке», не будет.

Химия считалась классической наукой, методика которой была вполне освоена еще в 19 веке. Однако на практике именно радиохимический завод «Б» по выделению плутония принес наибольшее число аварийных ситуаций и человеческих жертв. Главная сложность процесса заключалась в его многоцельности и противоречивости требований. В облученном уране плутония содержится едва ли сотая доля процента от общей массы. В тонне урана — около ста грамм плутония. Поэтому с самого начала было ясно, что при общих гигантских масштабах производства и использовании крупногабаритного оборудования в конечном итоге надо получить какие-то крупицы, не потеряв по возможности ни грамма драгоценного плутония. Но и это еще не все. Помимо плутония, в уране содержатся осколки деления ядер урана-235. Эти ядра делятся на произвольные неравные куски, совершенно асимметрично. Поэтому урановый блочок после многомесячного облучения в реакторе нейтронным потоком «нашпигован» десятками осколков разной химической природы. Едва ли не всеми химическими элементами периодической системы. И все они с точки зрения требуемой чистоты конечного продукта являются паразитными примесями. Наличие сотых или даже тысячных долей процента некоторых из них может привести к снижению качества плутония настолько, что он окажется непригодным для взрывной цепной реакции в бомбе. Эти осколочные примеси называют радионуклидами. Они подлежат безоговорочному удалению.

Задача усугубляется тем, что все эти радионуклиды, перенасыщенные нейтронами, являются искусственными и крайне неустойчивыми изотопами природных химических элементов. Каждый из них, испуская невидимые радиоактивные лучи, является источником смертоносной опасности.

Поэтому-то урановый блочок, выгруженный из реактора, представляет собой средоточие ада. Ни один природный радиоактивный элемент даже радий, не может идти ни в какое сравнение с ним по уровню активности.

Это трудно вообразить. Не поддается обычному человеческому осмысливанию. Небольшой цилиндрик длиной около десяти сантиметров и диаметром с толстую свечку за одну минуту может убить все живое, биологически активное, что случайно окажется рядом с ним. За эту минуту может произойти изменение структуры всех клеток человеческого тела. Это означает неминуемую смерть. Кратковременное прикосновение к такому невзрачному блочку означает вынужденную ампутацию сожженного органа, руки или ноги.

Поэтому перед запуском в радиохимическое производство выгруженные блочки необходимо — по человеческой логике — хранить в течение одного-двух лет под защитным слоем воды для спада этой чудовищной сверхактивности до более или менее безопасного уровня. Но кто же позволит? Откуда взять этот год в атомном забеге на первенство мира? Месяц! Хватит и месяца…

Освобождение облученного урана от радионуклидов на первой стадии радиохимического процесса приобретает, таким образом, характер не только конечного результата, но и обеспечения хоть какой-то безопасности для эксплуатационного персонала на последующих стадиях процесса. Только после освобождения от радионуклидов можно переходить к конечной стадии — выделению плутония.

В отчете об изготовлении и испытании американской атомной бомбы Г. Смит записал о радиохимическом производстве:

«…Все технологические операции необходимо производить на значительном расстоянии от густонаселенных районов и строить специальные, достаточно большие хранилища для радиоактивных отходов…

Громадная активность радиации от продуктов деления, сравнимая с радиоактивностью многих килограммов радия, требовала применения дистанционных методов во всех химических операциях…».

Проектную разработку технологического процесса на объекте «Б» в плутониевой зоне поручили в начале 1946 года ленинградскому Радиевому институту (РИАНу) во главе с академиком Хлопиным.

В выполнении секретного задания Спецкомитета приняли участие несколько отделов института, руководимых профессорами Ратнером, Гринбергом и Никитиным.

Через полгода разработанная технология была изложена в одном рукописном экземпляре, переплетенном толстым синим дерматином («Синей книге»), и одобрена на заседании Научно-технического совета ПГУ.

Вскоре доклад был размножен и под грифом «для служебного пользования» рекомендован как теоретическое пособие для подготовки эксплуатационного персонала объекта «Б».

Суть радиохимического процесса заключалась в том, что плутоний, как и многие другие химические элементы, проявляет в соединениях разную валентность. Он может быть трехвалентным (восстановленное состояние) и шестивалентным (окисленное состояние). В зависимости от этого изменяются растворимость плутония в некоторых средах и ряд других свойств.

Все химические операции практически можно производить только с растворами. В связи с этим начало технологической цепочки было предопределено: облученные урановые блочки подлежали растворению в концентрированной азотной кислоте.

Следующий процесс на языке химии назывался окислительным осаждением. Он заключался в том, что к полученному раствору добавлялись соли уксусной кислоты (ацетаты), которые, вступая в химическое соединение с ураном, образовывали твердый осадок в виде кристаллов смешанного состава. Окисленный плутоний также захватывался этими кристаллами.

В растворенном состоянии оставались все радионуклиды. После этого предполагалось сам раствор (декантат) вместе с вредными примесями куда-нибудь слить как побочный продукт основного производства.

Еще на стадии лабораторных экспериментов выявился главный недостаток проекта: образование большого количества жидких высокоактивных отходов (ВАО). На каждую тонну перерабатываемого урана — пятьдесят тонн жидких отходов. Для временного хранения решено было построить вдали от объекта «Б», в укромном месте, огражденном проволокой и плакатами с черепом и перекрещенными костями, безлюдные долговременные хранилища: комплекс «С». Специальные бетонные баки-каньоны огромной емкости, замурованные в земле.