Белоярская АЭС в Заречном — самая близкая Обнинску по духу и по смыслу. Все, что здесь делалось раньше и делается сегодня, так или иначе связано именно с нашим городом, с Физико-энергетическим институтом. И с быстрыми реакторами. У Обнинска с Заречным вообще очень много общего. Даже юбилеи наши города празднуют вместе: Белоярская АЭС в этом году отмечает 60 лет со дня пуска, а Первая в мире атомная — 70 лет. К слову, жители Заречного свято верят, что первую в мире промышленную АЭС построили именно у них. Потому что первый большой промышленный реактор с мощностью 100 МВт АМБ (Атом мирный большой) стал работать на Белоярке, он в 20 раз мощнее своего обнинского предшественника АМ (Атом мирный). Впрочем, в этих разговорах больше подначки, чем правды. А что же было на самом деле?
Параллельные прямые
1955 год. Первая атомная уже давала электроэнергию в сеть Мосэнерго, научный мир рукоплескал в Женеве успеху советских физиков, которые смогли в немыслимо короткие сроки поставить атом на службу миру, а на Урале ровно в это время разворачивалась всесоюзная комсомольская стройка — здесь решили построить Белоярскую ГРЭС.
Начальник строительства — Моисей Львович Колмановский — был настоящей легендой, в его трудовой биографии значилось немало ГРЭС, которые он запускал и которыми руководил. Сам был аскетом, жил в крошечной квартире, из мебели — лишь старый стол и железная солдатская кровать. Одевался скромно, а в его рабочем кабинете всегда стоял жуткий холод — привык работать при +12. Экономил на всем, в том числе и на строительных тратах, дополнительных денег подрядчики выбить из него не могли ни при каких условиях. Но дело свое знал на отлично, и люди работали у него на совесть.
А за несколько лет до этого под Москвой, в Лаборатории «В» разворачивалась совсем другая история. Осенью 1949 года сюда приехал Александр Ильич Лейпунский. Его имя уже тогда гремело не только на весь Союз, но и за его пределами: он еще до войны первым в Европе расщепил ядро лития и экспериментально доказал существование нейтрино. И именно он бился за идею быстрых реакторов, которые не только дают электроэнергию, но и производят топлива больше, чем потребляют. Лейпунский пытался доказать, что и в Обнинске надо было строить именно такую АЭС — с быстрым реактором, что он эффективней. Но выбор был сделан в пользу реактора на тепловых нейтронах. Такой вариант выглядел проще, а Курчатов не хотел лишнего риска.
Для Лейпунского это было обидным поражением, он презрительно называл АМ самоваром и продолжал продвигать быструю тематику. И уже в 1955 году, спустя всего год после запуска Первой в мире АЭС, в Лаборатории «В» под руководством Лейпунского смогли запустить первый в Европе экспериментальный быстрый реактор БР-1, а через год — еще один, БР-2. Темпы были неслыханные. Это позволило нашей стране первой в мире построить промышленный реактор на быстрых нейтронах БН-350 — это произошло в Шевченко в 1973 году. А следом были быстрые реакторы на Белоярке.
Лев Кочетков (слева) во время пуска Первой в мире АЭС
Рабочая лошадка
Но не будем забегать вперед. Когда в Обнинске пускали экспериментальные быстрые реакторы, на далекой уральской комсомольской стройке развивались совсем другие события. В 1957 году там решают делать не ГРЭС, а АЭС. На тепловых нейтронах.
В ноябре 57-го стали готовить котлован под главный корпус первого энергоблока. Стужа стояла лютая. Морозы опускались ниже 40 градусов, ветер сшибал с ног. Не выдерживал металл — лопались тросы у экскаваторов, у бульдозеров трескались гусеницы, рабочие обмораживали руки и лица. Но стройка не останавливалась ни на минуту. В то время большая страна жила на невероятном подъеме — с послевоенной разрухой разобрались, теперь строим счастливое будущее.
В середине 1959 года уже возводили главный корпус станции. В то время с визитом в СССР пожаловал будущий президент США Ричард Никсон, тогда еще в ранге вице-президента. Во время его поездки по Уралу советское руководство решило показать ему строящуюся атомную станцию. Так сказать, похвастаться. Целая вереница сверкающих черных «Волг» остановилась на земляном валу у стройки. И вдруг, откуда ни возьмись, появляется запряженная в телегу лошадка. На ней, как позже выяснилось, рабочим возили воду. Фотографы тут же бросились снимать повозку: «Вот как русские строят атомный реактор». Одним словом, конфуз вышел. Хотя никакого отношения к строительству реактора несчастная лошадка не имела.
За все действительно важные процессы отвечала команда обнинских физиков под руководством Бориса Дубовского, любимого ученика Игоря Курчатова. А два обнинских ученых — Лев Кочетков и Михаил Минашин — за разработку, пуск и эксплуатацию первого блока Белоярской АЭС позже стали лауреатами Государственной премии.
Открытие памятника Лейпунскому
Два главных
Когда пришло время пускать первый энергоблок, начальник строительства Моисей Колмановский сложил с себя полномочия директора. Их принял Владимир Невский, он был ближе к атомной тематике. Рядом с аскетичным Колмановским выглядел настоящим барином: с шиком одевался, умел вытребовать фонды, всегда рубил сплеча, любил эффектные жесты. Был по природе хозяином, за что ему дали прозвище Папа. С Колмановским его роднило, пожалуй, только одно: оба умели и любили работать.
А Моисей Львович, кстати, был уволен со станции только в 1974 году. В личной карточке есть запись: «по случаю смерти». Заречный к тому времени уже процветал — тут были дворец культуры, бассейн, даже школа с английским уклоном. Не было только кладбища. Хоронить близких на выделенном под эти цели месте жители не хотели — предпочитали ездить в соседнее село. И тогда Колмановский включил в свое завещание особый пункт: пусть его похоронят в Заречном. Так и сделали. И здесь, на переполненном сегодня кладбище, он стал первым. На могиле скромный памятник. Будто и после смерти советский коммунист чурается излишеств.
БН-800. В 2023 году он полностью переведен на МОКС-топливо
Тепловые…
Физпуск первого энергоблока АМБ-100 продолжался долго, с тщательно продуманными шагами и выдержкой после каждой операции. Параллельно под руководством Минашина и Кочеткова осваивались и первые технологические режимы. Наконец, после всех трудов и волнений — долгожданный успех: 26 апреля 1964 года первый генератор включили в энергосеть. Это был промышленный первенец атомной энергетики, а потому ему, как и второму реактору — АМБ-200, была уготована еще и большая экспериментальная судьба. На Белоярской АЭС отрабатывались новые атомные технологии, конструкционные материалы, разновидности топлива.
Сейчас оба этих реактора не работают, их остановили еще в 80-х годах «в связи с выработкой ресурса». И сегодня самое главное значение БАЭС в другом — в быстрых реакторах.
…и быстрые
Первый промышленный быстрый реактор на Белоярской АЭС БН-600 был запущен в СССР в 1980 году. Второй БН-800 — в России в 2016 году. И на сегодняшний день это единственные в мире работающие промышленные реакторы на быстрых нейтронах. Россия здесь сейчас — безусловный технологический лидер.
…7 декабря 2023 года у проходной ФЭИ собралась небольшая толпа людей. Генеральный директор ФЭИ Андрей Лебезов накануне сильно нервничал: «По прогнозу мороз, а мы пригласили на открытие памятника Александру Лейпунскому ветеранов». Но мороз не помешал — светило солнце, люди пришли с живыми цветами. Когда сдернули покрывало, люди благодарно ахнули. Им предстал тот самый АИЛ — ироничный, глубокий, открытый. За спиной — самые важные его проекты: наземные установки, космические ядерные двигатели, атомные подводные лодки. А сам ученый только что закончил писать на доске крылатую фразу: «Быстрые реакторы — это не эпизод в развитии науки и техники, а будущее атомной энергетики». Он был тысячу раз прав.
Семь десятилетий назад, когда Лейпунский только доказывал свою теорию на первой экспериментальной установке БР-1, гениальной сути его идей многие не понимали. А ведь речь шла о настоящей энергетической революции.
Дело в том, что реакторы на быстрых нейтронах в процессе работы производят больше топлива, чем потребляют. Представьте: вы положили в печку два полешка, а после того, как огонь от них вас согрел, достали оттуда три. Как так?
Обычные тепловые реакторы используют уран-235. Но его доля в запасах природного урана ничтожно мала — всего 0,7%. Зато в природе широко распространен уран-238. Но он как раз непригоден для обычных атомных реакторов. В быстром же реакторе уран-238 облучается и превращается в плутоний. А тот уже можно закладывать как в тепловой, так и в быстрый реактор.
При этом реакторы на быстрых нейтронах воплощают давнюю мечту атомщиков — замкнутый топливный цикл. Отработавшее в тепловых реакторах ядерное топливо больше не надо отправлять в хранилища, его можно переработать, загрузить в БН-реактор и получить новое энергетическое сырье!
Все эти технологии уже отработаны на Белоярской АЭС. И одним из ключевых этапов стал перевод БН-800 на МОКС-топливо. Это смесь изотопов урана и плутония, которая как раз и позволяет «превратить отходы в доходы». Строго говоря, БН-800 как раз и проектировался под МОКС-топливо. Но на момент его запуска мощности МОКС-производства были недостаточными. Их постепенно наращивали, и реактор поэтапно стали им загружать. Полностью перевод БН-800 на МОКС-топливо завершен осенью 2023 года.
Заречный. Город атомщиков
В шаге от двухкомпонентной ядерной энергетики
Переоценить этот факт для будущего всего человечества невозможно: мы навсегда избавили его от угрозы энергетического голода. И сегодня делается, пожалуй, завершающий шаг в переходе на двухкомпонентную ядерную энергетику, когда быстрые реакторы будут давать не только энергию, но и топливо для тепловых и быстрых АЭС. Уже в следующем году на Белоярской АЭС начнется строительство пятого блока с коммерческим реактором БН-1200М. Стоимость вырабатываемой им электроэнергии должна быть сопоставима с киловатт-часом от водо-водяных реакторов.
Разумеется, это все делается вместе с Обнинском, поскольку главный по «быстрой» науке — Физико-энергетический институт. Совсем недавно, в конце прошлой осени, в нем уже смоделировали активную зону БН-1200М на Большом физическом стенде.
Так что вскоре рядом с Заречным опять закипит строительство. А обнинские физики и инженеры вновь туда поедут — пускать реактор, которого больше нет ни у кого в мире.
Автор благодарит главного редактора газеты «Быстрый нейтрон» (г. Заречный) Романа Топоркова за помощь в подготовке материала
#70летПервойвмиреАЭС
