Читаем Ядерный щит полностью

Непрерывная работа промышленного реактора (реактора «А») требовала надежной эксплуатации систем управления и защиты, безотказной работы систем контроля температуры и расхода воды в каждом технологическом канале (ТК). В зависимости от распределения мощности по радиусу и высоте активной зоны реактора тепловые нагрузки на урановые блоки сильно различались. Для различных зон реактора устанавливались свои пределы срабатывания от расхода и подачи воды (СРВ и ПРВ соответственно) аварийной защиты – заглушение реактора при недопустимой динамике изменений расхода воды, охлаждающей урановые блоки. Коррозия алюминиевых труб в технологическом канале и оболочек урановых блоков, а также их эрозионный размыв приводили к неприятным факторам, связанным с появлением в воде радиоактивности. Появление влаги в графитовой кладке требовало замены каналов и перегрузки урановых блоков. Наличие влаги в графите изменяло его физические свойства, а при сильном замачивании графитовой кладки реактора могла прекратиться цепная ядерная реакция. Поэтому графит в таком случае требовалось сушить; применение системы воздушной продувки реактора через зазоры графита в ТК затягивало сушку на многие часы. Реактор не работал и не выполнял свои функции наработчика плутония.

Все эти неприятности имели место в первые недели и месяцы эксплуатации реактора. Были случаи и образования так называемых козлов, когда разрушенные по разным причинам урановые блоки спекались с графитом. На реакторе «А» впервые были выявлены такие эффекты, как распухание урана и графита под действием нейтронов. Эти эффекты изучались А.Г. Ланиным, Г.И. Клименковым и другими специалистами Комбината № 817 и институтов под личным руководством сначала И.В. Курчатова, а позднее А.А. Бочвара, С.И. Конобеевского и др.

Крупнейшая авария на реакторе произошла в первые сутки его работы. 19 июня 1948 г. в 24 ч начальник лаборатории «Д» на площадке влагосигнализации зарегистрировал повышенную радиоактивность воздуха. Выяснили, что в ячейке 17—20 (в центре активной зоны) из-за приоткрытого клапана холостого хода в технологическом канале расход охлаждающей уран воды недостаточен. Реактор пришлось остановить, а оставшиеся в графитовой кладке разрушенные урановые блоки частично извлечь, применяя и фрезеровку ячеек. Работы велись до 30 июля 1948 г.

Вскоре в реакторе в ячейке 28—18 был обнаружен второй «козел». Реактор требовалось опять остановить и, следовательно, прекратить наработку плутония. Однако Б.Л. Ванников и И.В. Курчатов приняли решение ликвидировать «козла» на работающем реакторе. Это приводило к загрязнению помещений, переоблучению сменного персонала и бригады ремонтников, к попаданию воды в кладку, так как инструмент по расчистке ячеек требовалось охлаждать. Наличие воды в графитовой кладке при ее контакте с алюминиевыми трубами вызывало их коррозию, и к концу года началась массовая течь каналов. 20 января 1949 г. реактор все же остановили для капитального ремонта.

Особо сложной в то время была проблема, обусловленная малой добычей природного урана. Как известно, при первой загрузке промышленного реактора использовали уран, вывезенный после войны из Германии. Как отмечал Ю.Б. Харитон: «В 1945 г. в Германию была послана комиссия. Возглавлял ее Завенягин . Вместе с Кикоиным мы начали искать уран в Германии . На границе с американской зоной нам все-таки удалось обнаружить приблизительно 100 т урана. Это позволило нам сократить сроки создания первого промышленного реактора на год». Этот вывод очень условен, так как 100 т было недостаточно для загрузки реактора Ф-1 и реактора «А».

В поставленных в реактор алюминиевых каналах в первой загрузке не была сделана анодировка поверхности труб. Нз-за контакта «графит—вода—алюминий» возник интенсивный коррозионный процесс. Эксплуатировать реактор с этими трубами стало невозможно. Возникла сложнейшая проблема замены каналов и сохранения урановых блоков. Разгрузить урановые блоки через сконструированную систему разгрузки было возможно. Прохождение их вниз по технологическому тракту «канал—шахта разгрузки—кюбель—бассейн выдержки» привело бы к механическим повреждениям оболочек блоков, не допускающим повторную загрузку их в реактор. А запасная загрузка урана в то время была невозможна, так как количества добываемого урана было еще недостаточно.

Нужно было сохранить уже частично облученные, но сильно радиоактивные урановые блоки. По предложению А.П. Завенягина попытались извлечь разрушенные трубы и, оставив в графитовых трактах урановые блоки, поставить новые, анодированные трубы. Однако сделать это оказалось невозможно, так как при извлечении разрушенных труб, которые имели для центровки урановых блоков внутренние ребра, центровка столба блоков нарушилась – блоки смещались к стенкам графитовых кирпичей.