Владимир Губарев - От сохи до ядерной дубины
В 1946 году А. Н. Вольский был приглашен на должность научного консультанта металлургической лаборатории. Бывал он два-три раза в неделю, но и этого было достаточно, чтобы обсудить полученные результаты и наметить новую серию экспериментов.
Прекрасный человек и ученый, основоположник школы физической химии металлургических процессов цветной металлургии, прекрасный лектор, он был широко известен в нашей стране. Его вклад в становление и развитие атомной науки и техники был высоко оценен. Он был избран академиком АН СССР, удостоен Ленинской премии и дважды Государственной.
Ефим Павлович Славский очень уважительно относится к А. Н. Вольскому. При первой их встрече, когда А. Н. Вольский уже работал в нашем институте, Ефим Павлович тепло обнял его и с доброй улыбкой сказал, обращаясь к окружающим: «Это мой учитель». Как выяснилось, Славский, будучи студентом, слушал курс его лекций.
– Итак, академик Вольский консультировал вас по плутонию?
– Но ни он, ни мы ничего не знали о свойствах плутония. А потому начали с создания программы, которая включала в себя приблизительно двадцать технологических процессов. Начались многочисленные опыты, постепенно отсекались неудачные…
– Говорят, нет ничего проще, чем работа скульптора: нужно взять каменную глыбу и просто отсечь все лишнее!
– Так и у нас в науке: отрицательный результат показывает, куда не надо идти. И в конце концов я почти определил единственный результат.
– Почему «почти»?
– Наши разработки были переданы в другую группу, так как там была более совершенная и более герметичная камера. А для плутония это очень важно, так как материал радиоактивен.
– Вам было обидно?
– Об этом тогда не думали… А. А. Бочвар распорядился проводить восстановительные плавки именно там. Слишком мало было хлорида плутония, и он не имел права рисковать. В общем, в первой же плавке был получен металлический плутоний – первый искусственный элемент. Это была большая победа всей нашей металлургической лаборатории.
Мгновение истории. Для получения плутония был создан «Отдел В», начальником которого был назначен академик А. А. Бочвар. В отдел вошли три лаборатории: металлургическая, металловедения и обработки, радиохимическая.
В каждой лаборатории было создано несколько групп. Это нужно было для того, чтобы вести по каждому технологическому процессу широкие и многовариантные исследования, так как никаких данных о физико-химических свойствах плутония не было. Численность группы Ф. Г. Решетникова достигла 8 человек, плюс несколько стажеров из Челябинского комбината. Работали в две смены. Решетников жил тут же на территории института.
– Работа началась, конечно, на имитаторе. Был выбран уран, без всякого обоснования – просто потому, что он был под рукой. Предполагали, что некоторые свойства плутония могут быть близки свойствам урана. Работа началась во всех группах, то есть по всему предполагаемому технологическому циклу, с отработки аппаратуры, изготовления тиглей из различных материалов и т. д. Но отработать и как-либо понять все премудрости новых процессов, работая сразу в микромасштабах, было практически невозможно. Поэтому было всего до 10 граммов по металлу-имитатору. Это означало, что необходимо было разработать принципиально новый процесс, который до этого нигде не применялся, – микрометаллургию. На первом этапе работы уже с плутонием на каждую восстановительную плавку можно было передать лишь ничтожно малое количество соли плутония – не более 5 мг, а затем до 10 мг по металлу. Это была исключительно напряженная, но интересная работа.
Мгновение истории. Многочисленные эксперименты уже на первом этапе позволили существенно сузить фронт работы и определить наиболее перспективное направление. В качестве исходной соли был выбран хлорид, восстановитель – кальций, материал реакционных тиглей – оксид кальция и в резерве оксид магния.
– Для микропроцесса использовали керамические тигельки. Для их изготовления применяли чистейшие оксиды кальция и магния. После прокалки и спекания в вакууме при высокой температуре эти тигельки представляли собой прекрасные керамические изделия – плотные, белые, полупрозрачные. С их использования началась новая эра экспериментов. Опыты проводились в масштабе 5–10 мг, именно в пределах такого количества ожидались первые партии плутония. Но все первые опыты дали отрицательные результаты. Но вскоре обратили внимание на то, что тигельки после плавок превращались из белых, прозрачных в черные. Тогда я предложил повторно использовать эти тигельки. Каковы же были удивление и радость, когда в первом же опыте был получен крохотный шарик урана! Это маленькое открытие предопределило успех всей микрометаллургии. Совершенно неожиданно оказалось, что столь термодинамически прочные оксиды кальция и магния способны относительно легко отдавать небольшую часть кислорода, превращаясь в субоксиды черного цвета. Ни до этого, ни после вот уже полвека в научной литературе нет и не было никаких упоминаний о подобных свойствах указанных оксидов, как и нет упоминания о «черных» оксидах кальция и магния… К маю-июню 1948 года была полностью отработана технология микрометаллургического процесса, и уже в июле в лабораторию были переданы первые миллиграммы оксида плутония, полученные радиохимиками на установке № 5 при переработке облученного урана.
Мгновение истории. 6 марта 1949 года, погрузив все необходимое оборудование, отправились на Челябинский комбинат. Меньше месяца потребовалось для монтажа и отладки не очень сложного оборудования и около недели для градуировки и холостых испытаний. Металлурги и химики разместились в так называемом цехе № 9. Это было случайное, совершенно неприспособленное для столь серьезной работы помещение барачного типа без санпропускников и душевых. О сколь-либо серьезном дозиметрическом контроле вообще и речи не было. Отделение восстановительной плавки занимало одну комнату. В ней разместили две камеры из оргстекла. В одной готовили шихту, которую затем загружали в тигель, а тигель – в аппарат. Реакционный аппарат при этом страшно загрязнялся плутонием, но его извлекали прямо в комнату, в тисках зажимали крышку и аппарат опускали в печь, которая стояла в одном из углов комнаты. После окончания плавки и остывания аппарата его открывали и передавали в другую камеру, где тигель извлекали, футеровку молотком разбивали и извлекали слиточек плутония. Затем цикл повторяли. Вот и вся техника безопасности…
– Через несколько лет герои той великой трудовой эпопеи один за другим стали уходить в мир иной. К началу 1991 года из тех сотрудников комбината, кто работал в этом треклятом цехе № 9, в живых остались буквально считанные единицы, да и те с совершенно подорванным здоровьем.
– Но тем не менее вы гордитесь тем, что работали в этом «треклятом цехе»?
– Конечно, потому что 14 апреля 1949 года нам передали первую порцию хлорида плутония, и началась плавка. В комнату набились Ванников, Курчатов, Музруков, Славский, Бочвар, Вольский… Все они ждали, когда я разберу аппарат и извлеку первый слиточек плутония. Он был массой 8,7 грамма! Этот крошечный слиток металла привел всех в восторг, руководители «Атомного проекта» поздравляли друг друга… И лишь мы с Вольским не ликовали, потому что выход металла в слиток оказался гораздо меньшим, чем мы ожидали. Последующие плавки лишь усилили нашу тревогу. Как увеличить выход металла? Оказалось, что надо изменить футеровку тигля. В первой же плавке, проведенной с использованием оксида магния, был получен блестящий слиточек плутония с выходом около 97 процентов. Это уже было то, что надо. И так случилось, что как раз в металлургическом отделении было много начальства во главе с Игорем Васильевичем Курчатовым. Они увидели гладкий, блестящий – очень красивый! – слиточек плутония, и это всех вновь привело в восторг. Так что «день рождения плутония» был отмечен дважды…
– Можно понять чувства всех, кто увидел плутоний!
– Только его можно было «пощупать руками», так как в других отделениях и лабораториях плутоний был в растворах, в различных соединениях, а у нас – в чистом виде!.. Кстати, Курчатов сразу же решил направить первый слиток физикам, мол, надо померить нейтронный фон. Игорь Васильевич дал мне машину, одного из своих «духов» – охранников. Мы положили слиточек плутония в контейнер и отправились на соседний завод. Там в лаборатории начались измерения. Проходит три часа, я сижу и смотрю на плутоний. А «дух» – это офицер КГБ – куда-то исчез. Приезжает Курчатов. Спрашивает: «Как Решетников у тебя дела?». «Пока не знаю, – отвечаю, – сижу, сторожу». «Побудь еще здесь пару часов, – говорит Курчатов. – Нам нужно проверить все досконально…» Уходит. А я не могу сдвинуться с места, потому что обязан этот самый плутоний хранить… Потом выяснилось, что «дух» бросил меня, чтобы продолжать охранять «Бороду», то есть Курчатова. Тот увидел его рядом с собой, разнос учинил сильный и прислал его ко мне. Отлучись я хоть на минуту, и у «духа» и у меня крупные неприятности были бы – режим на комбинате был не то что строгий, а свирепый… В общем, через пару часов приезжает вновь Курчатов. Посмотрел все измерения, довольный подходит ко мне: «Спасибо тебе, Решетников! А сейчас поедем обедать…»
