Михаил Грабовский - Пусковой Объект
— А сейчас главное — вакуумирование корпуса…
Девушки, выпив по бокалу шампанского, сели поудобнее, положив одну очаровательную ножку на другую.
Все столики были завалены красочными закусками, многочисленными салатами и буграми фруктов. У девушек — две яичницы с перцем. Официанты услужливо беспокоились у их ног, но девушки больше ничего не желали заказывать в такую жару. На небольшую эстраду вышел в белой накрахмаленной рубашке темный юноша с длинными бачками и жирными блестящими волосами. В зале стало тихо. Он запел на армянском языке грустную песню о далекой Родине. Наверное, о солнечных долинах, где растет виноград. За столиками некоторые тихо подпевали. Они испытывали спокойное счастье единения, какую-то родственную связь с древними морщинистыми дедами, глядящими утром под ладонью на сияющие вершины…
Эти люди ничего не знали о реакторе, который готовился к пуску где-то за городом. Слова „изотоп” или „нейтрон” ни о чем им не говорили. Им было наплевать и на атомную гонку, и на вероятное разоружение. Они знали друг друга. Слышали, что у Вартана, который сидел за крайним столиком, вчера родился маленький Давидик. Знали, потому что они уже выпили за него. Точно знали, что Стелла у Регины и Ашота поедет в этом году поступать в московский институт, потому что она почти отличница (всего две тройки!) За Стеллу тоже поднимали бокалы. Было достоверно известно, что ереванский „Арарат” последнюю игру сыграл на выезде вничью (чуть не выиграл!) Они весело пили, хорошо ели, радуясь той жизни, которую выделила им судьба…
Лейпунский не хотел уходить в жаркий гостиничный номер. Он готов был сидеть до утра среди этих простых, беззаботных людей с непонятной речью и выразительными жестами. Он им в чем-то завидовал.
Было уже двенадцать. Зал, пропахший потом и алкоголем, напружиненный говором и музыкой, опустел.
Александр Ильич подвел итог.
— Виктор Владимирович, мне не по карману этот климат. Я завтра полечу. А вас прошу остаться. Но звоните мне каждый день. Докладывайте все, даже мелочи. Сейчас самое главное — не упустить мелочи. Вы же сами знаете: сейчас всеобщая электрификация. Всем все до лампочки…
20
Чем ближе подходило время к Пуску, тем интенсивнее и хлопотливее проходили монтаж и наладка важнейших узлов и систем. На голову сыпались аварийные ситуации и непредвиденные проблемы, требующие оперативных решений. Многие из эксплуатационного персонала проходили уже в своей жизни через подобный „атомный” аврал на тепловых реакторах. Но на БН-350 предпусковая лихорадка была возведена в степень. Этого надо было ожидать. Сооружение промышленного быстрого реактора большой мощности по своей грандиозности не имеет аналогов в человеческой деятельности двадцатого века. Сравнить можно разве что с большими космическими программами. Всего четыре страны в мире нашли в себе силы взяться за подобный проект. Но БН-350 был первым в мире — такой мощности… К концу лета началась подготовка к загрузке в корпус реактора атомного топлива. Урановые кассеты уже начинали поступать на завод. Корпус кассеты — это стальная шестигранная труба высотой с деревенский дом и диаметром около 10 сантиметров. Внутри кассеты смонтированы сотни тоненьких урановых стерженьков диаметром несколько миллиметров. Они называются тепловыделяющими элементами — ТВЭЛами. Все 650 кассет должны быть с небольшим зазором установлены в держащем коллекторе внутри корпуса реактора. В совокупности весь набор кассет образует мощное цилиндрическое „сердце” реактора, которое начнет „биться” после пуска. Материал ТВЭЛов различен для центральных кассет и бокового экрана. Центральный объем высотой в один метр и диаметром полтора метра называется активной зоной реактора. В этом небольшом „бочонке” ТВЭЛы изготовлены из обогащенного урана. Он содержит в себе примерно в 30 раз больше изотопа 235, чем его содержится в обычном природном уране. Этот уран-235 и является поджигающим топливом реактора, в котором разгорается цепная реакция деления.
По мере работы реактора исходное ядерное топливо (уран-235) будет убывать или, как говорят физики, „выгорать”. Зато в боковом экране, где ТВЭЛы изготовлены из обычного урана, будет под действием нейтронного потока накапливаться новое ядерное топливо в виде плутония. И что самое главное: в быстром реакторе новое топливо будет накапливаться быстрее, чем будет „выгорать” старое. Быстрый реактор не просто воспроизводит, но и „размножает” ядерное топливо. Через десять лет работы дополнительно накопленного топлива хватит для сооружения еще одного такого же реактора. Поэтому-то быстрые реакторы и называются размножителями. Может быть, именно это их свойство и окажется востребованным в XXI веке…
В активной зоне реактора БН-350 по проекту должно содержаться около тонны исходного горючего, урана-235. Много это или не очень? Для взрыва атомной бомбы достаточно 5 килограмм. Так что загрузка БН-350 по топливу эквивалентна примерно 200 атомным бомбам. Почему не взрывается?
Потому что вся эта тонна топлива не представляет собой единую массу. Она распределена дистанционно в ТВЭЛах и кассетах маленькими порциями, масса каждой из которых меньше критической взрывоопасной массы. Каждая порция находится на некотором расстоянии от другой. По правде говоря, на очень небольшом расстоянии — семь миллиметров. Маловато, конечно, по бытовым понятиям, но для физической безопасности — вполне достаточно…
В процессе работы реактора ТВЭЛы в активной зоне будут разогреваться почти до 700° за счет энергии, выделяющейся при делении ядер урана-235. Если их не охлаждать, они просто расплавятся. А расплавленная масса топлива, слившись воедино, может при определенных условиях превысить критическую массу. И тогда взрыв неминуем. Не дай бог получить подобный взрыв в густонаселенной местности! В крайнем случае, уж лучше в пустыне…
Поэтому главное назначение основных систем реактора — обеспечить постоянный и надежный отвод тепла, выделяющегося в этом адском источнике. Это достигается прокачкой через активную зону специального охладителя — расплавленного натрия. Жидкий натрий должен прокачиваться под давлением в 10 атмосфер между кассетами и внутри них, между ТВЭЛами. Чтобы увеличить надежность системы охлаждения, жидкий натрий будет подаваться в корпус реактора по шести независимым трубопроводам („петлям”). Каждая „петля” состоит из мощного натриевого насоса (сложнейшего сооружения высотой с двухэтажный дом), системы трубопроводов, теплообменников, фильтр-ловушек и технологической арматуры. За несколько секунд своего движения через корпус реактора натрий успеет нагреться от 300° до 500°. Снятое таким образом тепло в конечном итоге будет превращено в перегретый водяной пар, который будет использоваться для получения электроэнергии и опреснения морской воды.
Однако надежная работа натриевых насосов — это еще не полная гарантия безопасности. В проблеме охлаждения реактора есть еще целый ряд аспектов. В частности, повышенные требования предъявляются к чистоте жидкого натрия. Наличие в нем примесей и окислов может привести к зашлакованию узких зазоров между ТВЭЛами и ухудшению теплосъема, хотя бы и в локальном объеме активной зоны. А это, в свою очередь, чревато опасностью расплавления топлива. Конечно, на реакторе БН-350 предусмотрено несколько защитных кассет из материалов, эффективно поглощающих нейтроны. Эти „кассеты защиты” в аварийных случаях могут быть за считанные доли секунды сброшены внутрь активной зоны для прекращения цепной реакции. Однако эта помощь при сильном объемном оплавлении топлива может оказаться запоздалой и неэффективной. Примерно такая авария и произошла в 1964 году на полупромышленном американском реакторе „Энрико Ферми” вскоре после его пуска. Оплавилась почти вся активная зона. Оборудование и конструкции этого реактора после аварии в течение года демонтировали, резали и хоронили в могильниках. Хорошо, что обошлось без взрыва. Вскоре после этой аварии американцы отказались от своей долгосрочной программы строительства быстрых реакторов. А ведь „Энрико Ферми” — детская игрушка по сравнению с БН-350…
В конце августа 1972 года, за несколько месяцев до пуска БН-350, когда система охлаждения была готова к заполнению натрием, прочищена, промыта специальными жидкими составами, высушена и вакуумирована, произошло непредвиденное. При испытании одного из насосов обнаружилась утечка масла в одном из узлов. Анализ аварии показал, что около 10 килограмм масла могли через петлевой трубопровод попасть непосредственно в корпус реактора. Эта посторонняя примесь могла бы стать причиной аварии уже при первом пуске реактора. Когда об этом сообщили по телефону Лейпунскому, он был страшно расстроен. Александр Ильич в 1964 году был в Америке и своими глазами видел поверженный „Энрико Ферми”. Что теперь делать? Весь первый контур уже смонтирован. Реактор герметично закрыт поворотными пробками. Каким образом попасть внутрь реактора и вычистить эту паршивую лужу масла на самом дне? Этого Лейпунский не знал.
