Среди предприятий атомной отрасли, разбросанных по всей России, Уральский электрохимический комбинат занимает особое место. Его называют уникальным, так как нет, пожалуй, технологий сложнее, чем разделение изотопов урана. С созданием УЭХК в стране появилась новая научная и промышленная платформа, которая определяет сегодня уровень развития и оборонной техники, и ядерной энергетики.
С советским Атомным проектом тесно связана история закрытого города на Урале, где получали ядерную взрывчатку — уран-235. Недавно мне вновь довелось побывать в Свердловске-44 (Новоуральске) и заглянуть в музей комбината. Там сегодня представлены документы, которые раскрывают страницы прошлого, ранее известные только посвящённым. Поначалу Игорь Курчатов считал, что метод газовой диффузии для разделения изотопов урана не подходит: слишком сложен, превышает возможности техники. Однако информация, раздобытая разведкой, заставила отнестись к нему как к возможному варианту. Академик предложил попытаться разделить изотопы «по-английски» (сведения о диффузии были получены из Великобритании, а потом их подтвердили и данные из США). Но кого выбрать руководителем направления? Курчатов принимал решения быстро — потребовалась лишь одна поездка в Свердловск, где жил Исаак Кикоин, давний приятель по Физтеху. Именно ему и было поручено это дело. Пройдёт два десятка лет, прежде чем тот же Кикоин со своей группой докажет, что для разделения изотопов центрифугирование гораздо эффективней и выгодней. А американцы, отдав безоговорочное предпочтение газовой диффузии, значительно отстанут от СССР. Даже сегодня в Штатах нет производств, подобных тем, что работают у нас под Екатеринбургом и в Ангарске. Почему же тогда, в 1943 году, диффузия выигрывала по сравнению с иными способами? Для разделения изотопов потребовались бы сотни тысяч центрифуг. Но шла война, металл нужен был для пушек и танков… Результаты первых исследований, выполненных группой Кикоина в 1943 году, звучали оптимистически: «Изучение проблемы разделения изотопов урана, которой мы занимались в течение истекших 10 месяцев по направленным материалам и самостоятельно, привело нас к заключению, что проблема технически вполне решима». Кстати, руководитель работ даже не догадывался, что получил исходную информацию «транзитом» из Англии. Его поразило, как глубоко Курчатов вник в проблему разделения изотопов, весьма далёкую от физики ядра. Через год, в 1944-м, Курчатов вновь посоветовал ускорить освоение метода диффузии, призвав особенно внимательно отнестись к разделительным решёткам. И вновь Исаак Кикоин не знал, что пришла новая порция материалов от разведки, в большей части которых говорилось о диффузионном заводе, строящемся в США. Кикоин будет допущен в святая святых Атомного проекта только через два года, когда Берия возглавит программу создания ядерного оружия. Учёного начнут знакомить с материалами, поступающими из Америки. Но только с теми, что касаются разделения изотопов. Лишь один человек — Курчатов — видит все сведения, добытые агентами. И уже он определяет, что именно показывать Кикоину, Харитону, Зельдовичу или Соболеву. Впрочем, даже посвящённый во все детали Курчатов просил подчинённых опытным путем обязательно перепроверять новые сообщения. Судя по всему, известие о диффузионных машинах первоначально отнесли к дезинформации, которую активно использовали в шпионаже все государства.
В ОЖИДАНИИ «ДЕЗЫ»
По материалам разведки, в США обогащали уран на одноступенчатых диффузионных машинах. Они соединялись между собой, образуя блоки, а затем и каскады. Завод получался громоздким, чрезвычайно сложным. Это вызывало подозрения в правдивости агентурных сообщений. Ведь любому хорошему конструктору ясно, что, посадив на общий вал крыльчатки, за которыми располагаются плоские пористые фильтры и компрессоры, можно сразу резко повысить эффективность процесса. Многоступенчатая машина позволяет уменьшить всё предприятие в десятки раз. Кикоин и Вознесенский, которым правительство поручило создавать первое в стране газодиффузионное производство, в январе 1946 года задали Кировскому заводу разработку агрегата для разделения изотопов урана. Машина была спроектирована. Экспертиза прошла на Горьковском машиностроительном заводе. Конструкторы подписали заключение: оборудование настолько сложно, что серийный его выпуск практически невозможен. Да и стоимость слишком высока, а ведь машин понадобится десятки тысяч. Стало ясно, что план правительства по освоению нового способа разделения изотопов необходимо пересмотреть и сроки перенести минимум на год. Пришлось признать, что никакой «дезы» из США не было. Группа учёных была вынуждена последовать за американцами и делать одноступенчатую диффузионную машину. Уже к концу года два варианта лежали в Специальном комитете. Один — горьковский, другой — ленинградский. Изготовили по 20 образцов. Испытания устроили в Лаборатории № 2. Выиграло ОКБ из Горького. Комплектовать завод Д-1 решили моделями ОК-7, ОК-8 и ОК-9. Главным конструктором назначили Анатолия Савина (после Атомного проекта он будет создавать ракетные комплексы, космические системы ПВО, получит звание Героя Соцтруда, Ленинскую и Государственные премии, станет членом Академии наук).
АДРЕС: СЕКРЕТНАЯ БАЗА № 5
Если бы на железнодорожную станцию Свердловска проник шпион, он обязательно заметил бы, что число грузовых составов, идущих через областной центр, в последние месяцы 1947 года резко возросло. Правда, вряд ли было возможно догадаться, что везут они оборудование для первого в СССР газодиффузионного завода. В ведомстве Берии прибегли к уловке: поезда маскировали под эшелоны с заключёнными, им присваивалась специальная серия № 7000, которой пользовалось обычно МВД. К выполнению заказа № 1865 (то есть строительству завода) было привлечено несколько десятков предприятий в разных районах страны. Специальным указом правительства им предоставлялись вагоны по первому требованию. В директиве оговаривалось: в сутки состав с оборудованием для Базы № 5 должен проходить не менее 400 км. Скорость для тех лет просто фантастическая. Но грузовые составы шли точно по графику. Однако и это не могло обеспечить пуск в нужные сроки. А ведь за каждым шагом следило недремлющее око Берии, а в Кремле ждал докладов сам Сталин. О неудовольствии вождя рассказал легендарный директор Горьковского машиностроительного завода Амо Елян. Он однажды приехал к атомщикам, чтобы собственными глазами увидеть таинственный уран-235, который всё никак не удаётся получить. Ему показали баночку с невзрачным газом. Елян удивлённо спросил: «И за это мне каждое утро от руководства страны крепко достаётся?» Ещё пример. На Мышегском заводе изготовили задвижки с незначительным дефектом и отправили их на завод № 813. На предприятии даже не предполагали, насколько тщателен контроль оборудования, предназначенного для обогащения урана. Об инциденте доложили руководителю Атомного проекта. Расправа последовала незамедлительно: начальник ОТК был снят с работы и отдан под суд, лишились должностей директор завода, а также курировавший его начальник главка министерства. По плану завод должен был заработать 1 сентября 1947 года. Однако первые машины ОК-7 появились только в начале 1948 года. На них устанавливались пористые фильтры, а потом шёл монтаж и сборка каскадов. В январе Совмин предписывает запустить 1,5 тыс. ОК-7 к 1 апреля. Это в общей сложности 12 каскадов. В проект же закладывалось 7216 аппаратов. Они выстраивались в единую технологическую цепочку. По расчётам, для получения урана-235, пригодного для изготовления взрывчатки, требовалось 56 каскадов. От таких цифр кружилась голова — ведь каждая машина, все «очереди» и каскады должны работать безупречно. В апреле 1948 года было пущено 256 машин. На них обучались специалисты. В июне завершён монтаж первых четырёх каскадов. В каждом из них 126 машин, соединённых в блоки. Одновременно испытывали комплекс. Опыта обращения с гексафторидом урана не было. А он проявлял свой норовистый характер. Наблюдались большие потери газа. Внутри машин образовывались твёрдые вещества. Вскоре агрегаты один за другим начали выходить из строя. Заклинивало подшипники, они не выдерживали сумасшедших нагрузок. Но ведь у американцев такой завод работал!.. В конце концов изобрели специальную смазку, саму конструкцию подшипников улучшили. Их пришлось заменить на всех 5,5 тыс. машин, которые уже работали к тому времени. Но потери газа в 15 раз превышали расчёты. Выявлялись всё новые инженерные погрешности. То всю электрическую часть завода спешно переделывали, то никак не удавалось держать вакуум, то надо было искать способы фторирования действующих машин и борьбы с коррозией. А новое оборудование продолжало поступать, хотя всем уже стало ясно, что технология сырая. Но Москва торопила. Начиналась холодная война. Разведка доносила, что в Америке уже налажено серийное производство атомных бомб. К началу 1949 года удалось осуществить пуск пяти очередей. Но летом случилось непоправимое.
МОРОЖЕНОЕ СТРАТЕГИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Мне часто приходится бывать в Екатеринбурге. В аэропорту обязательно покупаю мороженое. Друзья удивляются: что за страсть? Я с улыбкой отвечаю: мол, должен убедиться, что на урановом комбинате всё нормально. И вспоминаю любопытную историю. Итак, Д-1 начал работать. Первая четвёрка каскадов действовала. Обогащение газовой смеси шло, но очень медленно. А установки ОК-7 продолжали прибывать. Их производство росло, и вот уже следующие 256 машин монтировались в гигантском цехе завода. Сколько же всего их должно быть? Заводские технологи ответить не могли, так как все сведения хранились под грифом «совершенно секретно». Было лишь известно, что через каждые 500 штук требовалось собрать конденсационно-испарительную установку (КИУ) для очистки газа от примесей. Они требовали охлаждения. Поначалу предполагалось использовать жидкий воздух, но его решили заменить сухим льдом, что давало большую экономию электроэнергии. А где взять сухой лёд? Конечно же, на хладокомбинате. И однажды весь запас сухого льда отправили на завод Д-1. Свердловские дети надолго забыли мороженое. Получение ядерной взрывчатки — это непрерывная борьба за граммы и проценты. Граммы — количество вещества, а проценты — степень обогащения. И по тому, и по другому показателю Д-1 пока не мог удовлетворить руководителей Атомного проекта. В конце 1948 года появились сомнения, что диффузионные машины, которые изготовлялись в Горьком и непрерывно шли на «объект», смогут выполнить свою задачу, то есть получить уран-235 необходимой концентрации. Потери газа в машинах ОК-7 и ОК-8 слишком велики, обогатить уран по изотопу-235 до 90% на них не удастся. Этот вывод прозвучал как гром среди ясного неба. Проектировщики вскоре подтвердили, что в процессе обогащения теряется половина проектной мощности. Значит, нужны новые диффузионные машины. Сконструировать и изготовить их обязали всё тот же Горьковский завод № 92. Савин и его подчинённые работу закончили быстро. В новых агрегатах учли недостатки предыдущих ОК-7, которые пришлось демонтировать. Информация об очередном провале в освоении диффузионного метода вызвала бурю на самом верху. Спасало только то, что у Курчатова на заводе № 817 уже накапливалась ядерная взрывчатка, и в конце лета 1949 года предполагалось провести первые испытания. Но у американцев с получением плутония и урана-235 дела шли гораздо успешнее. И в середине сентября на завод в специальном поезде прибыл Берия. Н.М. Синев, в то время заместитель главного инженера, вспоминал: «Три классных вагона этого поезда были отцеплены и установлены на железнодорожных путях напротив здания дирекции. Началось рассмотрение. Оно проходило как на шумных совещаниях, так и методом персонального опроса-допроса. В вагон поочерёдно вызывались руководители, представители служб эксплуатации завода, ведущие сотрудники научных и технических подразделений». Берия в основном молчал. Но один вопрос задавал обязательно каждому: «Почему плохо работает комбинат?» В зависимости от ответов принималось то или иное решение. Легенда гласит: после посещения Берии три вагона были заполнены арестованными и отправлены прямиком в лагеря.
И ВСЁ-ТАКИ ОН ОБОГАЩАЕТСЯ
Шеф Атомного проекта приказал в кратчайшие сроки наладить дела на заводе. Придумали, как избавиться от коррозии. Была создана комиссия во главе с академиком Александром Фрумкиным. Крупнейшие учёные Академии наук получили задачу: найти методы снижения потерь урана-235. Были тщательно проанализированы все источники потерь газа по технологической цепочке. Когда разобрали двигатели, то на статорах и роторах обнаружили порошок зелёного цвета. Оказывается, гексафторид вступал с реакцию с железом. Немало пришлось повозиться и с фильтрами. Метод их восстановления нашёл Фрумкин. Отличился также Анатолий Александров, идеи которого были просты и оригинальны. В машинах «тёк» вакуум, плохо работали уплотнители из смолы. Александров предложил покрывать их олифой — и дефект исчез. 10 декабря 1949 года директор комбината № 813 Александр Чурин направил докладную записку в ПГУ. Он, как и положено, на «условном языке» сообщал: «В результате производственной деятельности предприятия было по- лучено: 1. Конечного продукта с увлажнением 72,2% в количестве 2382 единиц, что вместе с полученным конечным продуктом в октябре месяце (с 28 по 31 октября с. г.) составляет 3135 единиц…» Вот так, потом и кровью, давался каждый грамм атомной взрывчатки. «Единицы» — это граммы. «Увлажнение» — это обогащение. Кстати, про маскировку. До начала перестройки за океаном так и не узнали, что выпускает комбинат, находящийся неподалёку от Свердловска. Ни один разведчик не проник в закрытый город, да и агентов там не удалось завербовать. В конце 1950 года предприятие начало работать ритмично. Каждые сутки производилось 178 г урана 75-процентного обогащения. Дообогащение до 90% продолжали на электромагнитном сепараторе в Свердловске-45, расположенном 200 км севернее. В первой советской атомной бомбе собственной оригинальной конструкции оружейники использовали и уран-235, и плутоний. Испытания состоялись 18 октября 1951 года.
Исаак Кикоин, академик Ан СССР, один из создателей советской атомной бомбы
С этого момента наши пути с американцами разошлись. Только спустя почти полвека, после обмена информацией о развитии атомной промышленности, выяснится, что русские учёные многие проблемы решили эффективнее и с меньшими затратами. Когда Д-1 всё-таки достиг положенной мощности, то оказалось, что в стране появилось предприятие, которое потребляет энергии больше, чем сотни других вместе взятых. Дорого? Конечно. Но пока других путей получения атомной взрывчатки не было. Строились новые газодиффузионные заводы — разработчикам оружия нужен был уран-235, и одновременно шёл интенсивный поиск принципиально новых способов обогащения урана. Через пару десятилетий газодиффузионные заводы демонтировали и вместо них построили другие. Те же советские учёные и специалисты нашли более эффективные и дешёвые методы получения атомной взрывчатки и обогащённого урана для исследовательских реакторов. Наступила эпоха газовых центрифуг. Сегодня на Урале находится одно из лучших предприятий по обогащению урана. Равного ему в мире нет. Те же американцы пока не могут построить аналогичный завод, на котором днём и ночью, месяц за месяцем, год за годом вращаются с огромной скоростью сотни тысяч центрифуг. Зрелище завораживающее! И в душе рождается гордость за тех людей, за народ, который способен создать такую мощную промышленность.
ТРЕБУЮТСЯ ЛИЧНОСТИ
Как удалось стране, пережившей социальные потрясения и разорённой кровопролитнейшей войной, в короткие сроки совершить технический прорыв? Откуда взялись силы, умы и таланты? С этим вопросом мы обратились к академику Юрию Кагану, чей путь в науку начинался в Свердловске-44.
У меня перед глазами пример Кикоина, создателя совершенно уникальной промышленности по разделению изотопов — это относится и к газовой диффузии, и к центрифуге. С одной стороны, он был глубоким физиком, а с другой — блестящим инженером. Очень редкое сочетание. Но в том-то и дело, что Атомный проект привлёк самых светлых и талантливых людей: Курчатов, Александров, Капица, Зельдович, Харитон, Сахаров, Тамм, Арцимович… успех зависит от отношения к науке и к её деятелям. Дело в том, что тогда существовали традиции, были прекрасные учёные, которые передавали своим ученикам знания и идеи. Инженер в СССР был человеком почитаемым, авторитетным. механика, математика, физика держались на научных школах, и это во многом предопределило то, что в тяжелейших условиях наука сохранялась и развивалась. Да, многие уехали из страны, но всё-таки основная масса специалистов осталась. И второе. Продолжалась естественная жизнь науки. Это и способствовало развитию Атомного проекта — на каждом его участке работали выдающиеся умы. Ещё совсем мальчишкой я попал в направление, занимающееся разделением изотопов. И там я встретил мастеров высочайшего класса, прекрасно знающих своё дело. Конечно, огромную роль сыграл ленинградский физико-технический институт. Научные руководители Атомного проекта вышли оттуда. Для культуры страны, для развития науки физтех стал тем самым краеугольным камнем, на ко- тором всё держалось. Вот что значит школа. Нельзя не отметить и масштаб тех учёных — сегодняшние трудности в России вызваны нехваткой именно таких личностей. Кстати, могу отметить и тот факт, что в советское время выдвижение научных кадров шло вовсе не по партийно-номенклатурному принципу, как это принято теперь думать. Масштабность мышления стала тем критерием, по которому подбирались люди в главные научно-технические проекты. Россия была богата на математиков, механиков, физиков, на яркие таланты. Именно это дало возможность преодолеть последствия гражданской войны, победить в Великой отечественной, решить атомную проблему и подняться в космос. Да, была страшная разруха, была трагедия 1930-х годов, множество бед и несчастий обрушилось на народ, но он выстоял, выдюжил. И во многом благодаря тому, что в то время работали и творили блестящие учёные. Игнорировать, не замечать роли науки — значит не понимать сути прогресса общества.
Владимир ГУБАРЕВ, для «Страны Росатом»