Открыть главное меню

А-1

А-1 (А, «Аннушка») — первый промышленный оружейный ядерный реактор в СССР и Европе, первый в СССР и Европе атомный реактор с охлаждением, памятник науки и техники.

А-1
Назначение реактора Оружейный
Технические параметры
Теплоноситель Вода
Топливо Необогащённый металлический уран
Разработка
Проект 1946—1948
Научная часть Лаборатория № 2 АН СССР
Конструктор И. В. Курчатов
Новизна проекта Первый реактор с охлаждением в СССР; первый оружейный реактор СССР
Строительство и эксплуатация
Местонахождение Комбинат «Маяк»
Пуск 19 июня 1948 года
Построено реакторов 1

ИсторияПравить

Задача устройства первого оружейного реактора возникла при проектировании первой советской атомной бомбы РДС-1.

По конструкции для создания бомбы было необходимо атомное взрывчатое вещество. В результате разработок по простоте, быстроте и стоимости был выбран оружейный плутоний (плутоний-239), который является результатом облучения нейтронами урана-238.[1]

Для отработки принципов работы реактора в Москве был построен реактор Ф-1, на котором были наработаны практика сборки, принципы управления и условия защиты реактора.

При его эксплуатации выяснилось, что для наработки необходимого количества плутония необходимо строить реактор с улучшенной биологической защитой и отводом тепла, что и было реализовано в проекте А-1.[1]

СтроительствоПравить

На момент строительства реактор являлся главным объектом всей советской промышленности. Работам на стройке А-1 уделялось повышенное внимание, все вопросы курировал Я. Д. Рапопорт.

8 июля 1946 года он подписал приказ об организации Первого промышленного района, руководить которым был поставлен Д. К. Семичастный[2], главным инженером строительства объекта № 1 был назначен В. А. Сапрыкин[3], при этом продолжал быть главным инженером Челябметаллургстроя.

Стройка, центром которой был реактор, была переименована: вместо строительного района № 11 употреблялось название строительное управление № 859[4].

Работы по рытью котлована начались в августе 1946 года. Московское руководство дало Сапрыкину указание завершить работы по созданию котлована к концу года. 17 октября 1946 года вышел приказ В. А. Сапрыкина к 22 октября отрыть котлован на глубину 8 м и к 25 ноября отрыть котлован на 24 м.

По состоянию на 1 января 1947 года работы на котловане должны были быть полностью завершены, но по ряду причин строители не могли достичь этого результата. Когда это стало ясно, Сапрыкин перестроил работу стройки, увеличил продолжительность смен и нормы выработки, отменил выходные, организовал социалистическое соревнование с вручением победителям Красного знамени, вымпелов и денежных премий, привлёк к работам взрывников: специальный инженерный батальон под командованием Я. И. Ентина начал проводить взрывные работы большой мощности с 9 ноября 1946 года[4].

Д. К. Семичастный и В. А. Сапрыкин проработали на стройке до 15 января 1947 года, после них первым промышленным строительным районом стали руководить инженер-капитан Д. С. Захаров[5], главным инженером стройки был назначен А. К. Грешнов[4][6].

КотлованПравить

Строительство котлована под реактор было крайне секретным. Котлован реактора стал центром строительства комбината «Маяк» того времени.

Строительство объекта такого размера стало вызовом для строительной науки того времени: пришлось применять наиболее современные на тот момент механизмы и создавать уникальные приспособления. Несмотря на это, в строительстве преобладала ручная работа: на объекте трудилось 500 землекопов в зимнее время и две смены по полторы тысячи летом[4].

В связи с беспрецедентной секретностью проекта строителям давались задания по частям: по мере достижения определённой глубины строители получали новое задание на большую глубину.

Такой подход заставлял переделывать сделанное и вёл к неэффективному расходу трудовых ресурсов и техники в угоду сохранения тайны[4].

6 метров

В первоначальном проекте шла речь о глубине в 10 м, первые несколько метров были выкопаны вручную.

В качестве средств механизации использовались тачки-грабарки, землю вывозили на отвал в 300 м от котлована.

Отметка была достигнута в середине января 1947 года, котлован представлял собой квадрат стороной 80 м в плане глубиной 6 м[4].

10 метров

На этой отметке была обнаружена твёрдая скала, разрабатывать которую вручную было очень медленно. С этого момента постоянно проводились взрывные работы: обычной силы — на рыхление породы и взрывы увеличенной силы — на выброс породы.

Объёмы взрывных работ были очень высокими: с октября 1946 года по март 1947 было выполнено тридцать взрывов, в результате 100 тыс. м³ крепкой скальной породы было выброшено и 70 тыс. м³ взрыхлено.

Сапёры выкопали шурфов общей длиной порядка 3000 м, минных камер общим объёмом около 1300 м³.[4]

18 метров

Был получен новый проект, глубина котлована должна была достичь 43 м. Из работавших на стройке никто не имел опыта ведения работ на такой большой глубине. Применявшиеся на стройке технологии не позволяли работать на глубине более 20 м, поэтому пришлось расширять котлован для прокладки подъездных путей[4].

25 метров

После того, как на отметке в 20 м был проведён успешный взрыв на выброс, удалось достичь уровня в 25 м. Были установлены механизмы: два экскаватора, а также десять подъемников, созданных на ремонтно-механическом заводе. Экскаваторы перемещали грунт в сторону ковшей подъемников, загрузка ковшей производилась вручную. От подъёмников грунт перемещали на грузовиках ЗИС-5 и Studebaker US6, но их постоянно не хватало, и параллельно задействовались грабарки. Эта схема работы показала себя успешной и позволила успешно достичь глубины в 43 м[4].

По мере продвижения произошёл инцидент с проникновением грунтовых вод в котлован. Поскольку производительность и мощность установленных на стройке насосов была невелика, пришлось установить промежуточную насосную станцию. Когда зимой эта система отказала, котлован стал быстро наполняться водой, пришлось эвакуировать работников. Несмотря на мороз, механик объекта А. И. Ложкин, нырнув в ледяную воду, исправил заевший клапан и спас положение.

Этот случай широко использовался в пропагандистских целях, эта история стала известна всему коллективу[4].

43 метра

Указание было выполнено в марте 1947 года, после этого проектировщики дали задачу заглубиться ещё на 10 м.

Этот последний участок стал самым сложным, и на нём работали исключительно строители-добровольцы, руководил которыми лично Д. С. Захаров.

Земляные работы были полностью завершены в апреле 1947 года, котлован имел диаметр 110 м на поверхности земли и 80 м на дне, итоговая глубина — 54 м.[4]

ЭксплуатацияПравить

Реактор запущен 19 июня 1948 г. Эксплуатировался 38,5 лет.[7]

При первом поднятии мощности произошла авария: "Б. В. Брохович: «…уже тогда, при первом подъёме мощности, из-за неполного закрытия шарового клапана урановые блоки недостаточно охлаждались, что привело к „закозлению“ ячеек (17-20).»[8]

Вторая авария произошла 25 июля 1948 г.: «второй „козёл“ образовался 25 июля в ячейке 20-18.»[8]

20 января 1949 г. реактор был остановлен на капитальный ремонт из-за коррозии труб водяного охлаждения.[8]

КонструкцияПравить

  Внешние изображения
  Конструкция реактора А-1

Реактор был смонтирован в подземной шахте, активная зона находилась существенно глубже уровня земли, что обеспечивало высокую степень радиационной защиты.

Активная зона диаметром 9,2 метра и высотой 9,2 метра набрана из графитовых колонн сечением 200×200 мм.[7] Общий вес кладки 1000 тонн. По всей высоте 1139 колонн проходили трубы диаметром 44 мм, где располагались топливные и управляющие элементы. Активную зону окружали баки с водой и толстые бетонные стены.

ПримечанияПравить

  1. 1 2 Ларин Иван Иванович. Реактор Ф-1 был и остаётся первым // Наука и жизнь : Журнал. — М., 2007. — Вып. 8.
  2. Дмитрий Кириллович Семичастный — один из известных строителей того времени. Руководил строительством на ЗМЗ, строил стан «350» и мартеновский цех. На комбинате «Магнезит» ряд печей, в Вишневогорске построил обогатительную фабрику урановой руды, на Златоустовском машзаводе построил цех по производству корпусов ракет, кроме этого строил в том числе и объекты социально-бытового назначения.
  3. Василий Андреевич Сапрыкин (недоступная ссылка — история ). — академик архитектуры при Академии художеств СССР. Полковник инженерно-технической службы. Его именем названа улица в Сарове.
  4. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 В. Н. Новоселов. Глава 27. Объект особой важности // Тайны «сороковки». О первенце атомной промышленности — производственном объединении «Маяк» в городе Челябинск-40 (Озерск). — 2-е издание, исправленное и дополненное. — Екатеринбург: ИПП «Уральский рабочий», 1995. — 445 с. — 15 000 экз. — ISBN 5-85383-102-X. Архивная копия от 9 ноября 2011 на Wayback Machine
  5. Дмитрий Семёнович Захаров — один из известных строителей Средмаша. Руководил строительством на ГРЭС-2 в Красноярске-45.
  6. А. К. Грешнов — генерал, военный строитель. После объекта А-1 руководил строительством Томска-7 и в 1965—1967 годах строил ряд военных объектов на Семипалатинском полигоне.
  7. 1 2 Проточные промышленные канальные реакторы США и СССР
  8. 1 2 3 Важнов, Михаил Яковлевич. А. П. Завенягин: страницы жизни (главы из книги) (недоступная ссылка). Дата обращения 16 апреля 2013. Архивировано 18 апреля 2013 года.