Вот уже два десятка лет как заглушен реактор Обнинской атомной электростанции. Атомная энергетика стала обыденностью, ею пользуются в тридцати двух странах мира, среди которых все крупнейшие экономики планеты. Счет работающим АЭС подошел к двум сотням, а число атомных реакторов на них давно перевалил за четыреста. Но в Обнинск до сих пор приезжают международные делегации, терпеливо выполняют все строгие требования контролеров и с неподдельным интересом разглядывают интерьеры и оборудование первой в мире атомной электростанции.
Потому и рассматривают, и приезжают, и терпят, что — первой. Уступив на начальном этапе гонки атомных вооружений, СССР добился первенства в атомной энергетике: в Великобритании первую АЭС запустили на два года позже, в 1956-м, а в США — только в 1958-м.
Первые прикидки
По меткому выражению научного руководителя строительства первой советской АЭС профессора Дмитрия Блохинцева, пуск создававшейся в обстановке строжайшей секретности станции породил «еще одну легенду о непорочном зачатии». Первый разговор о применении атомной энергии в мирных целях состоялся вскоре после Победы, в октябре 1945 года. И за девять лет ни в Советском Союзе, ни за его пределами никто из непосвященных так и не узнал о том, что наша страна проектирует и строит атомную электростанцию. И конечно, сообщение о ее запуске произвело эффект, сравнимый, пожалуй, только с информацией о первом искусственном спутнике или первом полете человека в космос.
Даже сегодня попасть на территорию, где расположена первая в мире АЭС, непросто. На проходной пришлось сдать все устройства, позволяющие делать фотографии или передавать данные GPS: никаких смартфонов и планшетов. Они убираются в стоящий у стеклянных входных дверей шкаф. Туда же отправляются сумки, рюкзаки и так далее. Дальше — сложная пропускная система. Экскурсантам выдают электронные пропуска, которые приходится прикладывать дважды, на первом турникете и на втором. Проходить нужно строго по одному: пока предыдущий посетитель не оказался по ту сторону зоны контроля, следующий просто не войдет в турникет. А между ними еще есть аппарат, оценивающий, не имел ли входящий контакта со взрывчаткой. Строгости понятные: как-никак, ядерный объект.
Осенью 1945 года на заседании Технического комитета Первого главного управления Совета министров СССР — структуры, отвечавшей за весь отечественный «атомный проект» — обсуждалась записка Петра Капицы «О применении внутриатомной энергии в мирных целях». Это событие и стало точкой отсчета в истории Обнинской АЭС и всей советской атомной энергетики.
Не стоит думать, будто процесс проектирования и строительства станции был простым или беспроблемным. Никто в мире еще не решал подобные задачи. Атомные реакторы строили, но они были промышленными и занимались наработкой ядерной «взрывчатки» — оружейного плутония. Подобные системы уже работали в США и готовились к пуску в Советском Союзе: наш первый атомный реактор Ф-1 в Лаборатории №2 Академии наук заработал в декабре 1946 года. Но как приспособить «котел» для выработки электроэнергии, еще не было понятно.
К тому же у идеи нашлись солидные противники. Например, начальник теоретического сектора той же Лаборатории №2 Савелий Фейнберг в 1949 году выступил с критикой проекта. Он считал, что строительство специализированных атомных электростанций в существующих условиях экономически нецелесообразно. Вместо этого профессор Фейнберг предлагал использовать для выработки электроэнергии промышленные реакторы — так сказать, убивать одним выстрелом двух зайцев.
«Морской атом» в лесу
Идею подхватили, но не в том смысле, который вкладывал в нее Савелий Фейнберг. К концу 1940-х годов стало понятно, что атомным может быть не только оружие, но и средства его доставки – например, подводные лодки. Для постройки первой такой субмарины требовалось отработать и проверить на практике систему ее энергообеспечения. Ведь корабельные атомные энергетические установки работают по той же принципиальной схеме, что и АЭС. Нагретый до высокой температуры пар вращает турбину, та передает усилие на генераторы, а от них уже можно запитать электродвигатели — или пустить ток в энергосеть.
Здание Обнинской АЭС совершенно не напоминает громады современных атомных электростанций. Трехэтажная постройка в стиле «сталинский ампир», возвышающаяся над ним бело-красная труба… Нужно оглянуться, чтобы увидеть здание генераторной, откуда, собственно, и поступал ток в общую энергосистему Москвы. Все коммуникации между ним и зданием АЭС проложены под землей. Заглублен и реактор станции. А вот реакторный зал расположен на поверхности и занимает большую часть тыльной стороны станции.
Забегая вперед, отметим: в октябре 1954 года, уже после пуска атомной электростанции, в Обнинск для обучения прибыли командиры и инженер-механики двух экипажей первой советской атомной подлодки ЕК-3 «Ленинский комсомол». К тому времени уже стало понятно, что для подлодок нужны другие атомные реакторы, более компактные и надежные, чем уран-графитовый, использованный в Обнинске. Однако общую подготовку к обращению с атомной энергетической установкой моряки получили именно на первой АЭС. А через два года в городе появился учебный центр военного флота, который теперь называется 510-м учебным центром ВМФ России и где проходят подготовку экипажи современных атомных субмарин.
В доказательство того, что реактор и турбины Обнинской АЭС рассматривались как прототип корабельных атомных энергетических установок, приводится расшифровка названия атомного «котла» — АМ-1. Дескать, это означает «атом морской». Но в большинстве источников она сегодня расшифровывается как «атом мирный», что гораздо больше соответствует предназначению станции.
Вход для экскурсантов на Обнинскую АЭС предваряется коротким историческим экскурсом и инструктажем. После этого можно зайти внутрь и переодеться в белые халаты и колпаки. В таких здесь работали и работают все сотрудники станции. Оделись? Можно вернуться в вестибюль и посмотреть короткий фильм об истории становления советского атомного проекта. А потом двинуться внутрь станции, к ее сердцу — реакторному залу. Путь к нему лежит через посты радиационного контроля и помещение пульта управления станцией. Вот тут уже нет сомнений, что находишься на настоящей АЭС. Характерные индикаторы и дисплеи, характерный пульт оператора — все знакомо по множеству фотографий. Правда, здесь всего меньше, чем на других станциях. Зато очень ясно понимаешь: тут все было впервые, и именно тут отрабатывались, обкатывались и зарождались все до одной традиции и приемы отечественной атомной энергетики.
Рабочий стол в реакторном зале
Реактор первой в мире атомной электростанции проектировали под руководством Игоря Курчатова. Согласно расчетам, «котел» должен был обладать тепловой мощностью в 30 МВт, что позволяло приводить в действие турбогенератор мощностью в 5Мвт.
С последним возникли некоторые сложности. Как оказалось, отечественная промышленность к тому времени прекрасно справлялась с выпуском генераторов гораздо большей мощности, а сделать такой слабый, как требовался в Обнинске, не могла. Спасли запасливые коллеги с Московской государственной электростанции на Раушской набережной. У них отыскался дореволюционный немецкий генератор фирмы MAN как раз на требуемые 5 мегаватт. Этот агрегат, получивший у сотрудников Обнинской АЭС ласковое прозвище «Маня», проработал на станции все время ее существования, внеся существенный вклад в историю отечественной атомной энергетики.
Еще одной проблемой в процессе проектирования первой в мире АЭС стало создание тепловыделяющих элементов — ТВЭЛов. Разрабатывали их с нуля: никогда прежде советским специалистам не доводилось делать ничего подобного. В итоге придумали трубчатые тепловыделяющие элементы, в которых вода, снимающая тепло, движется внутри, а урановое топливо расположено снаружи. Создать конструкцию, которая отвечала требованиям проекта, удалось только к концу 1952 года, а промышленный выпуск ТВЭЛов начался всего за семь месяцев до пуска станции! Зато это были элементы, которые не просто выдерживали тяжелейшие условия работы в реакторе, а имели трехкратный запас прочности и надежности.
Макет созданного в начале 1950-х годов ТВЭЛа демонстрируется в зале пульта управления Обнинской АЭС — месте, откуда осуществлялся контроль за всей работой станции. Непосвященному человеку трудно понять, что за длинная металлическая труба лежит возле стены, и только пояснения экскурсовода дают возможность разобраться. Разрабатывали ТВЭЛы здесь же, в Обнинске. Делали это сотрудники «Лаборатории «В» МВД СССР — будущего Физико-энергетического института. Как рассказывают местные старожилы, молодые кадры для лаборатории отбирали поштучно по всем лучшим институтам Москвы. Приглашенным на работу студентам и выпускникам выдавалось уникальное описание места прибытия: «Едете на электричке с Киевского вокзала до станции «Обнинское», потом идете через лес, а там вас встретят!»
Строительство первой в мире атомной электростанции началось в сентябре 1951 года и считалось важнейшим объектом в составе Министерства среднего машиностроения СССР, отвечавшего за весь «атомный проект». И все равно установленные сроки не выдерживались. Главной причиной была уникальность проекта: изменения в него вносились не то, что ежедневно, а чуть ли не ежечасно. Когда в октябре 1953 года начался монтаж оборудования станции, непосредственно контролировавший ход строительства первый заместитель главы Минсредмаша Ефим Славский поставил свой рабочий стол прямо в центре реакторного зала. Сюда ежедневно приезжал, а потом и приходил Игорь Курчатов, который незадолго до пуска станции вообще перебрался жить в только-только отстраивавшийся Обнинск.
Атомный ток
Очередным правительственным постановлением пуск АЭС назначили на март 1954 года. Этот срок тоже не удалось выдержать: только 5 мая 1954 года началась загрузка реактора топливом. Согласно окончательному проекту, в «котел» загружались 128 ТВЭЛов, в которых содержалось 546 кг обогащенного до пяти процентов урана-235. При этом уже 9 мая при загрузке всего 61 элемента реактор достиг критичности.
Посетителей Обнинской АЭС не пускают в сам реакторный зал. Осмотреть его можно с площадки оператора, руководившего загрузкой и выгрузкой ТВЭЛов. Собственно, реактор-то не видно: он скрывается ниже уровня пола. Видна только его крышка с отверстиями для тепловыделяющих элементов. Зато можно посмотреть на «выгруженные» ТВЭЛы: они висят на специальной штанге у дальней боковой стены. Перед ними — бассейн, в который радиоактивные сборки опускают после выгрузки. А у другой стены — место, куда прибывают грузовые вагоны, доставляющие новые ТВЭЛы и забирающие отработавшие. Все операции по замене производились дистанционно: выдержать пребывание в зале в момент, когда из реактора поднимается отработавший элемент, человек не может даже в специальном противорадиационном костюме.
Начиная с 12 июня 1954 года, реактор Обнинской АЭС последовательно выводили на разные режимы мощности. Начали с 10%, на которых он проработал семнадцать часов. Потом трое суток — на 25%, еще тринадцать часов — на половинной мощности, и наконец, последние 45 часов — на 75%. А в ночь на 24 июня реакторная установка перешла на нормальный паровой режим.
В половине шестого вечера 26 июня 1954 года пар от реактора перевели на турбину. Чуть позже в пусковом оперативном журнале появилась запись: «17 часов 45 минут. Пар подан на турбину». Генератор станции синхронизировали с сетями «Мосэнерго». А на следующий день, 27 июня станцию подключили к общей энергосистеме СССР.
Три дня Обнинская АЭС проработала в условно тестовом режиме, демонстрируя, что идея о мирном использовании атомной энергии не только оправдана, но и вполне реализуема. Никаких нештатных ситуаций, а тем более аварий за это время не случилось, и 1 июля 1954 года о пуске первой в мире атомной электростанции сообщили на весь мир.
Экскурсия по Обнинской АЭС заканчивается посещением реконструированного кабинета директора и главного инженера станции. Он у них был общий: такую традицию заложил первый руководитель станции Николай Андреев. И не потому, что не хватало места. Колоссальную ответственность за судьбу уникального объекта они делили на двоих, что требовало постоянного рабочего контакта. Кабинет, надо сказать, скромный, небольшой. Два деревянных рабочих стола, пара шкафов, портрет Ленина на одной стене, картина на другой. На столах — характерные «вертушки» правительственной связи и обычные телефоны. Если не знать, что в десятке-другом метров отсюда — реакторный зал, а напротив — генераторная, и не подумаешь, что находишься на рабочем месте руководителей первой в мире атомной станции.
Первый шаг в будущее
Обнинская АЭС проработала до 29 апреля 2002 года — 48 лет, на восемнадцать лет дольше, чем планировалось при строительстве. Она стала не просто демонстрацией научных и технологических возможностей Советского Союза и доказала, что наша страна готова участвовать и побеждать в атомной гонке. Она долгое время играла роль основного центра обучения персонала других атомных станций, которые начали строить по всему СССР. К концу 1980 годов в стране насчитывалось 10 станций с 28 энергоблоками. Сегодня же только в России работают десять стационарных АЭС плюс уникальная плавучая атомная теплоэлектростанция «Академик Ломоносов». И это не считая атомных электростанций, которые остались в республиках бывшего СССР и построены или строятся за рубежом. А им счет идет на десятки. В мире же насчитывается 192 действующих АЭС.
Начало всей отечественной и мировой атомной энергетике было положено здесь, в Обнинске. Об этом можно не знать, отправляясь на экскурсию на первую в мире АЭС. И об этом невозможно будет забыть после ее окончания. Обнинская станция не поражает своими размерами и может удивить откровенно несовременным оборудованием в рабочих залах. Зато она непременно рождает в душе чувство гордости на страну, которая всего через девять лет после окончания самой страшной войны в истории сумела сделать громадный шаг в будущее.
