К шестидесятилетию пуска ИБР

Первый в мире и около него

(отрывок из рукописи Е.П.Шабалина "Чудесны были эти годы")

Начало династии импульсных реакторов периодического действия (или пульсирующих реакторов) исчисляется с 23 июня 1960 года. В этот день исследовательский реактор ИБР в Дубне был выведен на импульсную критичность, и началась 60-летняя эра одиночества ИБРов. Почему одиночества? Потому что за весь период четырех поколений наших дубненских ИБРов (ИБР, ИБР-бустер, ИБР-30, ИБР-2, ИБР-2М и зарождающийся ИБР-3) никто в мире не решился создать реактор подобного типа, последовать смелой научно-технической идее. Попытка японцев в 1976 году получилась скорее смешной, нежели удачной. Быть единственным - это сознание своей силы и превосходства, гордость за свою работу. А с другой стороны - это одиночество с последствием оказаться выбитым из сообщества мировых экспертов, лишиться их необходимой подчас поддержки.

ИБР был задуман и создан в очень подходящее время. В 50-60-е годы была эйфория ядерной науки и техники, смелые идеи реализовывались просто с безумной скоростью. Она стала снижаться где-то с конца 70-х. Решение о создании в ОИЯИ импульсного исследовательского реактора было принято на правительственном уровне и на КПП ОИЯИ в сентябре 1956 года, и пуск состоялся всего через 4 года без трех месяцев! За это время создана теория ранее не существующих пульсирующих реакторов, разработан проект, построены двухэтажный корпус управления (зд. №44), бетонное здание реактора ИБР (зд. №43), десять экспериментальных павильонов, километровая труба для пролета нейтронов, разработаны и изготовлены схемы управления реактором, тепловыделяющие элементы, совершенно новый для реакторной техники модулятор реактивности, проведены критические сборки на специальных стендах.

Другой пример. Решение о создании ИБР-2 было принято в конце 1966-го, а в 1969-м за зданием действующего реактора ИБР уже появилась строительная техника, и в конце лета того же года на месте невысокого песчаного холма образовался обширный, около гектара, котлован глубиной 12 метров. Вот так - за два года был сделан и проект сложной ядерной установки, и проект строительный.

Рождение первого ИБРа, как и Вселенной, началось с "большого взрыва". Вот как вспоминает об этом Юрий Яковлевич Стависский в книге "Мы из Обнинска": "Это случилось на семинаре в ФЭИ (Физико-энергетический институт в Обнинске) в декабре 1955 года. Дмитрий Иванович Блохинцев был тогда директором института, только что награжден звездой Героя Соцтруда за создание Первой в мире атомной электростанции. Тема семинара была очень далека от импульсных реакторов. В процессе выступления докладчик показал картинку с вращающимся диском, на периферии которого был нанесен уран. И тут Д.И. вдруг встал и сказал: "Вот такой диск с ураном поместите рядом с неподвижной сборкой урана или плутония - и вот вам пульсирующий реактор на быстрых нейтронах!" После семинара Д.И. дал указания Стависскому и Игорю Ильичу Бондаренко рассмотреть теорию такого реактора, и уже в сентябре 1956-го в Обнинске началось проектирование ИБРа - первого в мире импульсного пульсирующего реактора (и первого в Европе импульсного реактора). Будучи назначенным директором ОИЯИ, Д.И. добился решения о сооружении импульсного реактора в Дубне и организации Лаборатории нейтронной физики.

Естественно, разработка проекта велась силами Физико-энергетического института - в Дубне не было специалистов такого уровня, как в Обнинске, да собственно и первые сотрудники Лаборатории нейтронной физики появились только в 1957 году. Ход проекта достаточно подробно изложен в той же брошюре Ю.Я.Стависского, и, думаю, неуместно здесь повторять то, что написал непосредственный свидетель и реальный научный руководитель создания и пуска ИБРа. Скажу только, что в те годы перед пуском нового реактора совершенно необходимо было создание и исследование критической сборки - упрощенной копии будущего аппарата. Ведь знание ядерных констант в то время было неполным и мощных компьютеров не было, так что можно было ошибиться в предсказаниях параметров реактора. Тем более такого необычного, как ИБР.

Здание номер 45

Первая критсборка ИБРа была проведена в июле 1959 года, в небольшом павильоне-здании №45 в 50 метрах от здания будущего реактора. Этот павильон был завершен строительством раньше других девяти. Там, на фантастически быстро собранном стенде, точно повторяющем конструкцию реактора, были измерены главные характеристики будущего ИБРа: параметр параболы хода коэффициента размножения нейтронов при движении подвижной части активной зоны (уранового диска, запрессованного во вращающийся стальной диск, на стенде - сектор диска) - так называемой величины "альфа", время жизни мгновенных нейтронов в реакторе и величина критической массы плутония. Когда я впервые пришел на критический стенд ИБРа, меня удивила система перемещения стального сектора с урановым вкладышем, имитирующим "подвижную зону", удивила какой-то доморощенностью, самодеятельностью. Сектор приводился в движение из соседней комнаты вручную, а вращение рукоятки передавалось к сектору длинными стальными тросами через систему блоков. Такая конструкция казалась мне тогда чрезвычайно наивной и несовершенной. Однако с позиции более опытного физика она была вполне оправдана и надежна. Многое в оборудовании этого стенда было сделано на скорую руку, но эта обнинская "рука" оказалась умелой.

Чего нельзя было сказать про меня, не справившегося даже с миссией "помощника загружающего". Моя задача состояла в том, чтобы подавать "загружающему", опытному механику Юрию Кондиорину плутониевые твэлы. Кондиорин был знаменит тем, что ранее где-то работал машинисткой - так называлась профессия человека, печатающего на пишущей машинке, и выдавал более 600 знаков в минуту! Твэл (тепловыделяющий элемент) - это стальной герметичный цилиндрик с сердечником металлического плутония внутри. Твэлы были именно те, которые через год поставили в реактор. Их изготовили за два года! И изготовили так надежно, что даже в условиях недопустимого перегрева во время инцидента 1972 года лишь один стержень повредился. Главным разработчиком твэлов был Игорь Стефанович Головнин, сотрудник ВНИИ имени Бочвара. В 1971 году он был среди лауреатов Госпремии за создание ИБРа. Итак, загружающий стоял на помосте у активной зоны, я подавал ему очередной твэл снизу, а он осторожно, медленно опускал его в зону и закреплял там. Один из первых же твэлов я уронил… на бетонный пол. Была немая сцена с участием всей пусковой группы. Никаких повреждений на прочном стальном цилиндрике не обнаружили, но я был тут же с бранью отстранен Борисом Николаевичем Дерягиным, моим непосредственным начальником, от почетной должности помощника загружающего и переведен в "пересчетчики".

Июль 1959. У здания №45.

В первой критической сборке непосредственно участвовали 16 человек. Ведущей была команда Обнинска в составе молодых, но уже опытных физиков Павла Тютюнникова, Виктора Вьюнникова, Валерия Зиновьева с формальным руководителем Украинцевым Федором Ильичем, бывшим фронтовиком, и с фактическим лидером Ю.Я.Стависским, а также инженера-радиоэлектронщика и жены Стависского Юлии Абрамовны Блюмкиной. Сотрудники ЛНФ работали на подхвате: дозиметристы В.М.Назаров и Жоржик Козлов, пересчетчики В.Д.Ананьев, Н.Л.Владимиров, Е.П.Шабалин, помощник контролирующих физиков Ким Хен Бон, специалисты по электронной аппаратуре Б.Н.Бунин, П.С.Анцупов, загружающий Б.Н.Дерягин, тоже фронтовик, и его помощник Ю.Кондиорин. Десять человек - футбольная команда, если добавить отличного вратаря Сергея Константиновича Николаева, главного инженера ЛНФ, который единственный раз на моей памяти не мешал работе. О футбольной команде я вспомнил недаром: футбольный матч между командами Обнинска и Дубны действительно имел место быть, но только в следующем году при пуске реактора. А тремя годами позднее в Москве состоялась легендарная битва на телевидении КВН-63 между командами Дубны и Обнинска. Победил Обнинск, в основном благодаря их капитану, находчивому и эрудированному Валентину Турчину.

На стенде все прошло гладко, измерили, что хотели, в том числе, "эффект живота". Мы, неопытные, думали, что это какой-то жаргон реакторщиков - не будет же Стависский ставить каждого из нас к реактору?! "Да, - сказал начальник, - реально будем измерять как влияет живот Кондиорина (тот обладал самым великолепным животом во всей пусковой команде) на коэффициент размножения". Ничего себе, думаю, физика. Но это была отчасти шутка: живот имитировали полиэтиленовой болванкой - необходимо было знать, как скажется на скорости цепной реакции близость человека к реактору.

Быстро обработав все экспериментальные данные, физики ФЭИ были обрадованы результатами - они совпали с их расчетами, сфотографировались с участниками первой критсборки первого в мире пульсирующего реактора ИБР и отправились домой в Обнинск.

А дубненцы пошли в ресторан "Дружба" на площади Мира. Малый зал на первом этаже. Торжественный обед в честь окончания критсборки в зд. №45 с участием важных персон - административного директора ОИЯИ В.Н.Сергиенко, дирекции ЛНФ И.М.Франка и Ф.Л.Шапиро и участников работ по критсборке. Мой первый в жизни официальный обед. Потом были сотни подобных обедов, но этот в июле 1959-го накрепко сидит в памяти. Почему не было Д.И.Блохинцева - не знаю. Вероятно, был в командировке.

(Продолжение следует.)