| A-1 | |
|---|---|
| Účel reaktoru | Zbrojnice |
| Technické specifikace | |
| chladicí kapalina | Voda |
| Pohonné hmoty | Neobohacený kovový uran |
| Rozvoj | |
| Projekt | 1946-1948 |
| Vědecká část | Laboratoř č. 2 Akademie věd SSSR |
| Konstruktér | I. V. Kurčatov |
| Novinka projektu | První chlazený reaktor v SSSR; První zbrojní reaktor SSSR |
| Konstrukce a provoz | |
| Umístění | Kombinujte "Mayak" |
| Start | 19. června 1948 |
| Reaktory postavené | jeden |
A-1 ( A , "Annushka" ) - první průmyslový jaderný reaktor pro zbraně v SSSR a Evropě , první jaderný reaktor s chlazením v SSSR a Evropě, památník vědy a techniky.
Úkol zkonstruovat první zbraňový reaktor vyvstal při návrhu první sovětské jaderné pumy RDS-1 .
K vytvoření bomby byla potřeba jaderná výbušnina, pro jednoduchost, rychlost a cenu bylo zvoleno plutonium zbraňové kvality ( plutonium-239 ), které je výsledkem neutronového ozařování uranu-238 [1] .
Pro vypracování principů činnosti reaktoru byl v Moskvě postaven reaktor F-1 , na kterém byly vyvinuty montážní postupy, principy řízení a podmínky ochrany reaktoru.
Během jeho provozu se ukázalo, že pro výrobu potřebného množství plutonia je nutné postavit reaktor se zlepšenou biologickou ochranou a odvodem tepla, který byl realizován v projektu A-1 [1] .
V době výstavby byl reaktor hlavním objektem celého sovětského průmyslu, jehož cílem bylo splnit strategický úkol dosáhnout jaderné parity se Spojenými státy. Práce na stavbě A-1 byly zvláštním vládním výborem svěřeny Glavpromstroyovi z NKVD SSSR, z něhož byl odpovědnou organizací jmenován Chelyabmetallurgstroy v čele s generálmajorem ženijní služby Jakovem Davydovičem Rapoportem [2] .
Dne 10. listopadu 1945 podepsal Ya.D. Rapoport rozkaz k uspořádání stavební oblasti č. 11, která měla okamžitě zahájit stavbu provizorních komunikací, železniční vlečky, elektrického a osvětlovacího vedení a telefonních linek. Bylo nutné postavit ne jeden reaktor, ale několik – celou reaktorovnu. A vedle je radiochemický podnik na získávání plutonia a závod na výrobu dílů pro jadernou bombu.
24. listopadu 1945 prospektoři zatloukli první kolík v místě budoucího plutoniového reaktoru a 1. prosince 1945 bylo výnosem Rady lidových komisařů SSSR schváleno staveniště s přidělením čísla objektu. 817 ( kombajn č. 817 , základ č. 10). Dne 24. dubna 1946 přijala sekce č. 1 Vědeckotechnické rady Prvního hlavního ředitelství při Radě ministrů SSSR hlavní plán a v srpnu 1946 schválila hlavní projekt vertikálního reaktoru navrženého Vladimirem Iosifovičem . Merkin [2] . Start naplánoval I. V. Stalin na 7. listopadu 1947.
V únoru 1946 přišli specialisté z hydrosektoru NIIKhimmash v čele s Nikolajem Antonovičem Dollezhalem s uspořádáním jaderného reaktoru s vertikálním plněním namísto horizontálním.
Dne 8. července 1946 podepsal Ya.D. Rapoport rozkaz o organizaci První průmyslové čtvrti, kterou dostal na starost D. K. Semichastny [3] , V. A. Saprykin byl jmenován hlavním inženýrem pro stavbu objektu č. být hlavním inženýrem Chelyabmetallurgstroy .
Staveniště, jehož centrem byl reaktor, bylo přejmenováno: místo stavební plochy č. 11 byl použit název Stavební oddělení č. 859 [5] .
Výkopové práce začaly v srpnu 1946.
Moskevské vedení pověřilo Saprykina, aby základovou jámu dokončil do konce roku.
Dne 17. října 1946 byl vydán příkaz V. A. Saprykina vykopat do 22. října jámu do hloubky 8 m a do 25. listopadu vykopat jámu do hloubky 24 m.
K 1. lednu 1947 měly být práce na jámě zcela dokončeny, ale tohoto výsledku se stavitelům z řady důvodů nepodařilo dosáhnout.
Když se to vyjasnilo, Saprykin reorganizoval práci na staveništi, prodloužil směny a výrobní sazby, zrušil prázdniny, zorganizoval socialistickou soutěž s prezentací rudého praporu, vlajek a peněžních cen pro vítěze, přilákal do práce výbušniny. : speciální ženijní prapor pod velením Y. I. Entina začal od 9. listopadu 1946 provádět výbušné práce vysoké síly [5] .
D. K. Semichastny a V. A. Saprykin pracovali na stavbě do 15. ledna 1947, poté vedl první průmyslovou stavební oblast inženýr-kapitán D. S. Zacharov [6] , hlavním inženýrem stavby byl jmenován A. K. Greshnov [5] [7 ] .
Konstrukce jámy pro reaktor byla extrémně tajná . Reaktorová jáma se v té době stala centrem výstavby elektrárny Mayak .
Stavba objektu této velikosti byla výzvou pro tehdejší stavební vědu: bylo nutné použít nejmodernější mechanismy a vytvořit unikátní zařízení. Přesto ve stavbě převládala ruční práce: v zimě na stavbě pracovalo 500 kopáčů a v létě dvě směny po 1500 [5] . Za období rozjezdu dosáhl počet bagrů 11 tisíc osob [2] .
Vzhledem k bezprecedentnímu utajení projektu dostávali stavitelé úkoly po částech: když dosáhli určité hloubky, dostali stavitelé nový úkol pro další hloubku [5] .
6 metrůPůvodní ponor byl asi 10 metrů hluboký, přičemž prvních pár metrů bylo kopáno ručně.
Jako mechanizační prostředek byly použity trakaře -grabárky , zemina byla vyvezena na skládku 300 m od jámy.
Značka byla dosažena v polovině ledna 1947, jáma byla čtvercová o straně 80 m v půdorysu a hloubce 6 m [5] .
10 metrůU této značky byla nalezena pevná skála, která se ručně těžila velmi pomalu. Od té chvíle se neustále prováděly odstřely : běžná síla - pro uvolnění skály a exploze zvýšené síly - pro vymrštění skály.
Objem odstřelů byl velmi vysoký: od října 1946 do března 1947 bylo provedeno 30 výbuchů, v důsledku kterých bylo vymrštěno 100 tisíc m 3 silné horniny a uvolněno 70 tisíc m 3 .
Ženisté hloubili jámy o celkové délce asi 3000 m, důlní komory o celkovém objemu asi 1300 m 3 . [5]
18 metrůByl přijat nový projekt, hloubka jámy měla dosáhnout 43 m. Z těch, kteří na stavbě pracovali, neměl nikdo zkušenosti s prací v tak velké hloubce. Technologie použité na stavbě neumožňovaly pracovat v hloubce větší než 20 m, proto bylo nutné výkop rozšířit o položení přístupových cest [5] .
25 metrůPo úspěšném provedení katapultovacího výbuchu ve výšce 20 m bylo možné dosáhnout úrovně 25 m. Byly instalovány mechanismy: dvě rypadla a deset výtahů vytvořených v opravárenském a mechanickém zařízení. Bagry převážely zeminu směrem k lopatám vleků, lopaty se nakládaly ručně. Z vleků se zemina převážela na nákladních vozech ZIS-5 a Studebaker US6 , ale těch byl neustále nedostatek a paralelně se používaly nakladače. Toto schéma práce se osvědčilo a umožnilo úspěšně dosáhnout hloubky 43 m [5] .
Jak jsme postupovali, došlo k incidentu s pronikáním spodní vody do jámy. Vzhledem k tomu, že výkon a výkon čerpadel instalovaných na staveništi byly nízké, musela být instalována mezičerpací stanice. Když tento systém v zimě selhal, jáma se začala rychle plnit vodou a dělníci museli být evakuováni. Navzdory mrazu mechanik zařízení A.I. Lozhkin, ponořující se do ledové vody, opravil zaseknutý ventil a zachránil den. Tento případ se dostal do povědomí celého týmu [5] .
43 metrůInstrukce byla provedena v březnu 1947, načež konstruktéři dali za úkol jít hlouběji o dalších 10 m.
Tento poslední úsek se stal nejobtížnějším a pracovali na něm pouze dobrovolní stavitelé, osobně vedeni D. S. Zacharovem .
Zemní práce byly plně dokončeny v dubnu 1947, jáma měla průměr 110 m na povrchu země a 80 m na dně, celková hloubka byla 54 m. [5]
Do zimy 1947-1948 byla dokončena stavba budovy reaktoru a zahájena instalace zařízení, která byla opět provedena v extrémně krátké době a v atmosféře utajení. Požadavky na kvalitu práce, přesnost zhotovení a montáže byly velmi přísné zejména na vykonávající a organizátory prací při montáži grafitového zdiva.
1. června 1948 bylo dokončeno vytvoření průmyslového reaktoru, který vyžadoval [2] :
Jezero Kyzyltash je technologická speciální nádrž "V-2" Mayak Production Association.
Státní komise přijala reaktorový komplex A-1 do provozu.
Dne 1. června 1948 v 8:50 bylo zahájeno zavážení reaktoru pracovními produkty, uranovými bloky.
Igor Vasiljevič Kurčatov 8. června v 00:30 osobně provedl fyzické spuštění prvního průmyslového jaderného reaktoru v Sovětském svazu. Reaktor fungoval normálně, počet neutronů vzniklých při štěpení uranu byl poměrně dostačující pro řetězovou reakci a vznik plutonia-239 z uranu-238. Kurchatov předal ovládací panel personálu směny a napsal do deníku [2] : „Dozorcům směny! Varuji vás, že pokud se voda zastaví, dojde k výbuchu. Proto za žádných okolností není dovoleno zastavit dodávku vody.
17. června 1948 byl reaktor připraven začít zvyšovat výkon a přivádět jej na konstrukční úroveň. V 17:00 nařídil směnový dozor Feoktist Eliseevič Loginovskij zapnout provozní režim zásobování vodou, kontrolovat a zajistit připravenost všech prací ke zvýšení výkonu. Za ovládacím panelem byli Igor Semenovič Panasyuk a Igor Vasiljevič Kurčatov . Po obdržení hlášení o připravenosti povolil Kurčatov zvýšení výkonu, kterého bylo dosaženo 19. června ve 12 hodin 45 minut [2] .
Od tohoto data začala výrobní činnost závodu č. 817 , který vyráběl plutonium pro první sovětskou jadernou bombu.
První den práce na projektové kapacitě v buňce "17-20" došlo k prvnímu "těžkému" zmrazení produktů ("koza"). "B. V. Brokhovich: „…i tehdy, při prvním zvýšení výkonu, kvůli neúplnému uzavření kulového ventilu, nebyly uranové bloky dostatečně ochlazeny, což vedlo ke „koze“ článků (17-20).“ [osm]
K této nehodě patří Kurčatovův záznam v provozním deníku dozorců směny z 30. června 1948: „Dozorcům směn! Upozorňuji, že pokud voda přestane fungovat a běžet naprázdno, dojde zároveň k výbuchu. Zařízení proto v žádném případě nesmí zůstat bez vody. Žádám ředitele reaktorovny, aby proti obdržení seznámil ty zaměstnance, na kterých to závisí“ [2] .
Od počátku provozu reaktoru až do roku 1951 probíhalo vypouštění navazujících vod radiochemické výroby do hydrografické sítě, což vedlo k nevratné radioaktivní kontaminaci nivy a koryta řeky Techa . Poté, od roku 1951, byl radioaktivní odpad z radiochemické továrny vysypán do jezera Karachay . Až v roce 1953 byly vybudovány sklady radioaktivního odpadu. Byly to betonové jámy s obrovskými nechlazenými nerezovými nádobami. 29. září 1957 explodovalo 80 tun nezchlazeného odpadu z kontejneru 14. Síla výbuchu byla 100 tun TNT. Výbuch zničil vše kolem.
Reaktor A-1 dokončil svou práci.
V nejtěžších podmínkách, metodou pokusů a omylů, hledali a nacházeli jaderní průkopníci řešení vzniklých problémů a přitom se snažili zachránit každý blok uranu pro maximální možnou akumulaci plutonia. Podle projektu měl první průmyslový reaktor „A“ fungovat pouze 3 roky. Ve skutečnosti byl provozován 38,5 roku – do roku 1987 [9] .
Reaktor byl namontován v podzemním dole, aktivní zóna byla mnohem hlubší než úroveň terénu, což zajišťovalo vysoký stupeň radiační ochrany.
Aktivní zóna o průměru 9,2 metru a výšce 9,2 metru je tvořena grafitovými sloupy o průřezu 200 × 200 mm. [9] Celková hmotnost zdiva je 1000 tun. Po celé výšce 1139 sloupů, kde bylo umístěno palivo a ovládací prvky, procházelo potrubí o průměru 44 mm. Jádro bylo obklopeno vodními nádržemi a silnými betonovými zdmi.
V roce 2020 byl vydán 8dílný celovečerní film „Bomba“ , kde hlavní postavu ztvárnil Viktor Dobronravov a jeho manželku ( Annushka ) - herečku Evgenia Brik , bývalou snoubenku Galeeva) - Evgeny Tkachuk .
| Jaderné reaktory SSSR a Ruska | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Výzkum |
| ||||||||||
| Průmyslové a dvojúčelové | Maják A-1 AB(-1,-2,-3) AI OK-180 OK-190 OK-190M "Ruslan" LF-2 ("Ljudmila") SCC I-1 EI-2 ADE (-3,-4,-5) GCC PEKLO ADE (-1,-2) | ||||||||||
| Energie |
| ||||||||||
| Doprava | ponorky Voda-voda VM-A VM-4 V 5 OK-650 tekutý kov RM-1 BM-40A (OK-550) povrchové lodě OK-150 (OK-900) OK-900A SSV-33 "Ural" KN-Z KLT-40 RITM-200 § RITM-400 § Letectví Tu-95LAL Tu-119 ‡ Prostor Heřmánek Buk Topas Jenisej | ||||||||||
§ — reaktory jsou ve výstavbě, ‡ — existuje pouze jako projekt
| |||||||||||