«Горячая лаборатория»

Мне довелось стать одним из первых журналистов (если не первым!), которые побывали в материаловедческой лаборатории НИИАРа в Мелекессе.

– Наша лаборатория работает с 16 февраля 1964 года, – рассказал ее начальник М. А. Демьянович. – Ее назначение – изучение конструкционных и расщепляющих материалов, используемых в атомных реакторах. Лаборатория разделена на две части: «холодную» и «горячую». В первой исследуются материалы и сплавы до облучения, в «горячей» – после воздействия радиации. «Горячая» часть – это 36 камер, связанных между собой. Внутри они покрыты нержавеющей статью. Толщина бетонной защиты колеблется от 400 до 800 мм. Это зависит от того, как велика активность образцов, которые обрабатываются в камерах.

…После короткой беседы с Демьяновичем отправляемся в «горячую часть материаловедческой лаборатории. В санпропускнике снимаем ботинки, надеваем тапочки, белые халаты и шапочки, опускаем, как положено, в карман индивидуальные дозиметры и отправляемся в центр «горячей» лаборатории.

Транспортный зал. Сюда с находящегося рядом реактора «СМ» приходит контейнер. Он располагается над центральной камерой. Открывается люк, и из контейнера выползает «ведро» – контейнер поменьше. Он опускается в камеру, а там уже из него достаются пакеты с облученным материалом.

От приемной камеры в разные стороны отходят другие камеры. Образцы по транспортеру попадают в них.

Демьянович комментирует:

– Это фрезерный станок. – Мы заглядываем в одну из камер. – Привода его в операторской. В камере только те части, которые необходимы для обработки образцов. Все механизмы находятся или в операторской, или в подкамерном помещении. Там своеобразное машинное отделение. Это сделано для того, чтобы обеспечить дистанционное управление и облегчить ремонт оборудования.

Сначала образец очищается с помощью ультразвука, а затем оператор устанавливает его на станке с помощью манипулятора. Теперь образец можно обрабатывать.

Здесь же рядом в камерах другие станки: для резки, шлифовки, слесарной доводки и т. д. – все, что присуще механической мастерской. В соседних камерах находятся установки, на которых образцы испытываются на растяжение, изгиб, сжатие, на ударную вязкость и т. п.

– Оборудование самое современное, – говорит Демьянович, – но и задачи лаборатории немаленькие. Очень большая исследовательская работа будет проводиться здесь, и это позволит сделать новый шаг как в ядерной физике, так и в атомной энергетике. Ведь здесь находится одна из лучших в мире материаловедческих лабораторий…

К сожалению, «экскурса в историю» тогда совершить я не мог, а потому создавалось впечатление, что «горячая лаборатория» в Мелекессе – чуть ли не самая первая в нашей стране. Кстати, именно так она и представлялась в «Комсомольской правде». Откуда я мог знать, что прародители ее живы и здоровы, и работают они в Плутониевом институте, совсем неподалеку от редакции?!

Многое прояснилось лишь спустя сорок лет… И теперь я могу хотя бы частично восстановить истину, а потому вновь обращаюсь к воспоминаниям В. И. Кутайцева:

«В 1950 году на одном из совещаний перед металловедами и металлофизиками И. В. Курчатов поставил задачу исследовать „горячие образцы“, то есть материалы, которые подвергались облучению в реакторе. Нужно было построить лабораторию для изучения всех свойств облученного образца. Была создана бригада, в которую вошли О. С. Иванов, Е. М. Савицкий, а возглавлял ее С. Т. Конобеевский. Каждый обеспечивал свою часть работы. Мы разработали первые манипуляторы. На ЛОМО был изготовлен специальный микроскоп с дистанционным управлением, разработанный по нашим техническим условиям. Эту работу возглавил С. Т. Конобеевский, а я руководил металлографической частью. В то время „горячая лаборатория“ была признана одной из уникальных лабораторий мира.

Позднее в Мелекессе (Димитровград) был создан новый исследовательский центр, где были построены несколько цепочек по исследованию плутония и урана в облученном состоянии».

Что же играла «Арфа»?

Установка создавалась по распоряжению самого министра, а потому внимание к ней было особое. Речь шла о защите изделий от коррозии. Специальная петля для испытаний была похожа на музыкальный инструмент, а потому она получила название «Арфа».

Установка была спроектирована быстро, столь же стремительно изготовлено все оборудование, да и монтаж прошел гладко «Что-то не так идет!» – подшучивали специалисты, они не привыкли к столь «гладкой» работе.

Однако «Арфа» вела себя вполне достойно: она хорошо держала вакуум и давление, пульт действовал безупречно. Контур, обмотанный электронагревателями и асбестом, нагревался прекрасно – было ясно, что жидкий натрий, который должен был циркулировать внутри установки, не застынет. В общем, все было готово к пуску.

Правда, нестерпимо воняло горелым асбестом, но химики давно уже привыкли ко всем возможным запахам, а потому особого внимания на него не обращали. Главное – пуск!

И вот тут «Арфа» показала свой норов. В бак загрузили куски натрия, расплавленный металл направили в контур «Арфы», но она категорически отказывалась работать. Две недели пытались запустить установку, но она упорно не поддавалась…

Вспоминает А. Г. Иолтуховский, который тогда был инженером на «Арфе»:

«Гроза разразилась внезапно. Мы в очередной раз передавливали натрий в „Арфу“, проверили все термопары, включили нагреватели – увы, циркуляции не было. Внезапно дверь в нашу комнату распахнулась, и вошли 5–6 незнакомых мне людей без спецодежды (мы, работавшие в комнате, были одеты в очень неудобные, жаркие брезентовые костюмы пожарных, войлочные шляпы, очки, кирзовые сапоги).

Впереди всей группы был худощавый человек небольшого роста, загорелый, лысый, со строгим лицом директора школы. „Директор“ был одет в серый костюм, белую хорошо выглаженную рубашку. Спросил, кто может дать объяснения о конструкции петли и нашей работе.

Я начал объяснять конструкцию петли, но когда перешел к проведению экспериментов, начал заикаться. А. А. Бочвар (а это был наш директор, которого я видел впервые!) задал несколько вопросов. Почему не обмотали нагревателями фланцевые соединения на контуре? Вот где могут быть пробки. Обязательно надо разогреть фланцы! Я пытался возражать, ссылаясь на низкую теплопроводность нержавейки, из которой изготовлен контур и фланцы.

– Не нужно спорить! – прервал меня Бочвар. – Посмотрите лучше, какая большая масса у фланца с болтами по сравнению с массой трубопровода. Какая марка стали использована для болтов? Сталь Я1Т, как и для всего контура? Опять ошибка. Для болтов надо использовать хромиты стали, они в два раза прочнее. Кстати, почему вы не используете для изоляции шамотную глину? Ведь тогда асбест не будет так гореть, а то у вас тут задохнуться от вони можно…

А потом он обратился к своим заместителям и распорядился быстро выполнить все, что он сказал.

– И еще, – добавил Бочвар. – Здесь из-за жары невозможно работать, тем более в таких костюмах. Надо улучшить вентиляцию, а для сотрудников заказать другие костюмы, например кожаные. И надо подумать о другом помещении. Это не подходит! Начнут работать – может случиться герметизация контура и вытекание натрия. А это пожар».

Естественно, все распоряжения директора были выполнены. «Арфа» заработала. Костюмы сотрудники получили, причем они были сделаны по индивидуальному заказу. И даже предсказание ученого оправдалось. Иолтуховскому вновь пришлось столкнуться с директором при весьма неприятных обстоятельствах.

Расплавленный натрий полился из фланца – болты были плохо затянуты. Сначала он побелел, потом потемнел и вспыхнул. Ядовитый дым заполнил комнату. Включился вентилятор, и пожар заполыхал сильнее. Сотрудники натянули противогазы и попытались засыпать песком горящий металл. К приезду пожарных им все-таки удалось справиться с пламенем.

Последствия были тяжелыми – установку пришлось восстанавливать. И вышел приказ: каждую субботу из «Арфы» натрий сливать, а если намечается длительный перерыв в работе, то натрий сжигать.

Наступали ноябрьские праздники. Сжечь натрий удалось без особых трудностей – все прошло хорошо.

Приближался Новый год. Операцию с сожжением натрия решили повторить.

Рассказывает А. Г. Иолтуховский:

«Был хороший морозный день 30 декабря, землю покрывал толстый слой снега, сияло зимнее солнце, но было ветрено. Чтобы укрыться от ветра, наша бригада (лаборант Кривоногов, пожарник Сможевский и я – руководитель операции) нашла самым удобным безветренное место около будки – входа в бомбоубежище возле «корпуса А», расположенного как раз против окон кабинета А. А. Бочвара. Мы поставили противень с подветренной стороны к стенке будки, положив на него куски натрия и фильтрованную бумагу, налили керосин и подожгли бумагу. Керосин нехотя разгорелся, и языки его пламени начали плавить натрий. Вот загорелся и натрий. Повалили клубы белого дыма. Все шло хорошо…»

Участники этой операции не ведали, что накануне в соседнем ЛИПАНе (в прошлом – Лаборатории № 2, а ныне – Курчатовском институте) случилась авария. Взорвался трансформатор. Потом выяснилось, что виновна крыса – именно она вызвала короткое замыкание. Следователи нашли позже обгорелый крысиный хвост. Но 30 декабря это было еще неизвестно, и работники секретных служб посчитали, что была совершена диверсия. О повышении бдительности и шел разговор в кабинете Бочвара, когда у него под окнами начали жечь натрий.

«…Наш костер горел хорошо, ровно, ребята зашли погреться в будку, а я пошел в „корпус В“ на свое рабочее место, чтобы проверить, весь ли натрий мы захватили с собой. Я успел дойти комнаты с „Арфой“ и раздеться, как вдруг услышал сильный взрыв и несколько более глухих. Я бросился в соседнюю комнату, выходящую окном во двор, и увидел жуткую картину – наш противень отбросило от будки метров на пять, куски натрия разбросало по снегу, и они рвались, как шрапнель. Пожарник Сможевский уползал по-пластунски (что значит фронтовик!), а какие-то мужчины в штатском, без пальто, выкрутили руки Кривоногову за спину и поволокли его в „корпус А“…»

Оказалось, что снежный сугроб, находившейся на крыше будки, подтаял и сполз на противень с натрием. Это и вызвало взрыв и канонаду.

Всех виновников случившегося вызвали к директору.

Андрей Анатольевич был суров и беспощаден. Он посмотрел на инструкцию и тут же забраковал ее.

– Записывайте, – сказал он и начал диктовать: – Первое – сократить количество сжигаемого натрия до 100 граммов…

Иолтуховский попробовал возразить:

– Тогда нам придется 30 раз сжигать натрий. Когда же работать!?

– Опять спорите?! – оказывается, академик ничего не забывал. – Хорошо, по 200 граммов одновременно. При сжигании стойте рядом с противнем и добавляйте после окончания предыдущей порции сгорания по 200 граммов… И вообще, кто это придумал сжигать натрий перед праздниками? Ведь он годен к работе! Вы храните его в «Арфе» в холодном состоянии под аргоном? Так это безопасно. Поэтому надо сжигать натрий только в экстренных случаях…

Многое изменилось с «Арфой» после этих происшествий. Конечно, инструкция по работе с натрием была ужесточена, да и установку вскоре перевели в новое помещение – туда, где с ней было работать безопаснее. Но главное, опыт использования натрия в «Арфе» очень пригодился, когда начали создаваться «быстрые реакторы».