«С легким паром, товарищи!» Как советские физики придумали атомную электростанцию

Решение, что развивать мирный атом будут, в правительстве приняли почти сразу. Уже в следующем месяце научным руководителем этого проекта стал Курчатов, тогда управлявший разработкой ядерного оружия, а главным конструктором будущей электростанции назначили Николая Доллежаля.

Тогда же на совещании Курчатова с директорами ведущих институтов определили, каким будет первый реактор гражданского назначения: небольшой (30 МВт тепловой мощности), на быстрых нейтронах с графитовым замедлителем и водяным теплоносителем. По объяснению самих авторов, выбор диктовался простотой такого реактора и его приближенностью к «котельным условиям».

Реактор получил название АМ — «атом морской». Дело в том, что он, по исходной идее, должен был в дальнейшем стать частью ядерных энергетических установок надводных и подводных кораблей. Позже стало ясно, что это решение было ошибчным — уран-графитовый реактор ввиду своей громоздкости не подходил для корабельных условий — и от него отказались. Весьма удачно кто-то постановил, что АМ отныне означает «атом мирный».

К тому моменту в СССР уже 3 года работало несколько реакторов, построенных для выработки оружейного плутония. Гражданский реактор отличался от них, работая при более высоких температурах теплоносителя. Разработчикам пришлось искать новые материалы для систем отвода тепла, способных выдержать высокие температуры и давление до 100 атмосфер, не поддаваться коррозии и не поглощать быстрые нейтроны.

Большой сложностью было то, что теория управляемого ядерного распада все еще оставалась в сыром виде, и многие константы, необходимые для расчетов, успели установить лишь приблизительно. С учетом такой неопределенности, технология конструирования отличалась от той, которую используют современные проектировщики.

Чтобы снять риск ошибок в расчетах, перед постройкой настоящего реактора на Объекте «В» (встречается в литературе также как «лаборатория "В"»), месте строительства будущей электростанции, построили реактор нулевой мощности, или «критсборку», отчасти воспроизводившую условия в реальном реакторе. Здесь впервые запустили цепную реакцию деления урана, убедившись, что грубость расчетов не стала помехой.

Вплоть до постройки реактора множество параметров уточнялось и корректировалось — сколько топлива загрузить в реактор, как он поведет себя в нестандартных режимах, какими должны быть поглощающие стержни. В лаборатории работал целый ряд стендов, на которых проверяли работу опытных образцов разных систем.

Так же, в режиме оперативных изменений, работали и смежники. Участники вспоминают, что при создании первой АЭС информация между отделами и предприятиями проходила очень быстро. Принимая первичное решение в условиях неопределенности, все спокойно относились к тому, что проработка потребует внести много изменений.

Неопределенность повлияла и на архитектуру. Все понимали, что здание будущей АЭС, построенное из толстого железобетона, переделать уже не получится. Поэтому его сделали с запасом по простору на случай последующих доработок.

Запуск электростанции состоялся в мае-июне 1954 года. Первой группой операторов руководил Борис Грибовский, физик, имевший опыт запуска первого в СССР атомного реактора в 1946 году.

Говорят, что первое облачко пара, вырвавшееся из клапана, вызвало слезы радости. Температура еще была недостаточной, чтобы вращать турбину, но все бросились обниматься и поздравлять друг друга «с легким паром». Загрузка топливных элементов началась 9 мая, и только 26 июня реактор разогрелся достаточно, чтобы раскрутить турбогенератор, и электростанция дала первый ток.

Хотя Обнинская АЭС 48 лет давала электроэнергию в сеть, вся ее история — это, скорее, большой эксперимент. Все последующие годы на ней велись активные физические исследования, проходили обучение экипажи атомохода «Ленин» и подводных лодок, персонал других советских и иностранных АЭС.

Ее создание в большом мире встретили не столько с удивлением, сколько с интересом. В США и Великобритании уже работали над собственными АЭС, но в гораздо более медленном темпе: открытия британской, например, ждали только через 2,5 года.