Плутоний для атомной бомбы

Предисловие

В предлагаемой книге Михаил Васильевич Гладышев описывает становление и работу только одного процесса — развитие промышленной радиохимии — из всей большой отрасли атомной промышленности и атомной энергетики.

Эта повесть ценна тем, что ее автор рос, набирался знаний, организаторских навыков совместно с развитием радиохимии, от лабораторных шкафов с химической стеклянной посудой, до крупнейшего завода с большим коллективом, сложного химического нестандартного оборудования, сложнейшим и опасным технологическим процессом. Автор от инженера комплектации и пуска одного из отделений завода, быстро вырос до главного инженера, а затем и директора радиохимического производства.

На заводе сменилось два, а на некоторых участках и три поколения. В такой отрасли долго не проработаешь. Но накопленные знания, умение руководить большим коллективом, повседневно заниматься усовершенствованием технологического процесса и хорошее состояние здоровья позволили Михаилу Васильевичу проработать в радиохимии почти 45 лет, из них около 30 лет быть директором.

Бывший наш министр Е. П. Славский при решении кадровых вопросов приводил пример: «Вот Гладышев почти 40 лет работает в радиохимии и чувствует себя хорошо, учитесь». Даже сейчас, когда встречаешься с ним, посмотришь на его розовые щеки, на него, бодро идущего по улице с лыжами на плечах, ни за что не скажешь, что этот человек давно уже отпраздновал свой 75-летний юбилей.

Михаил Васильевич один из первых решил написать правду о трудной, тяжелой, вредной для здоровья работе большого коллектива — рабочих, инженеров, научных работников химического комбината «Маяк» Челябинска-65 с охватом работников научных институтов Москвы, Ленинграда, Свердловска и других городов. О производстве, которое недавно считалось очень секретным и поэтому ничтожно мало освещалось в печати.

Может быть некоторые описанные события и не сходятся с документальными данными становления химического комбината «Маяк» и отрасли, но он изложил свое мнение и те события, которые сохранились в его богатой памяти.

За большой личный вклад в развитие радиохимии и становление отрасли в целом Михаил Васильевич Гладышев удостоен звания лауреата Ленинской премии и премии Совета Министров СССР, он участник Великой Отечественной войны, кавалер 5 орденов и 10 медалей.

П. Трякин

Описание истории развития промышленной радиохимии начинается с того времени, когда автор включился в большое дело — создание новой отрасли — промышленной радиохимии, которая в то время имела целевое назначение — выделение в чистом виде плутония-239 для изготовления атомной бомбы.

Все, что изложено здесь, является представлением и пониманием автором того, что он видел своими глазами, слышал от окружающих и в чем был сам участником. Его представления и оценки могут оспариваться другими участниками событий, но это будет зависеть от того, кто как чего понимает, кто как чего запомнил. Прошла половина столетия с самого начала, и не все четко осталось в памяти, а многое просто выпало из нее. Пусть читатели не осуждают меня за пробелы в изложении событий о прошлом, а лучше добавят свои воспоминания и свои оценки.

Судьбе угодно было крепко привязать меня к зарождению и развитию промышленной радиохимии. После возвращения с фронта вся моя трудовая деятельность, от рядового исследователя до директора завода, была посвящена этому производству и продолжалась до полной его остановки.

Чтобы писать о том, что было более 40 лет назад, надо набраться сил вспомнить как можно больше о делах, о людях, о событиях и главным образом о первых днях начала большого дела и его творцах.

В июне 1988 г. коллектив комбината «Маяк» отмечал 40-летие со дня пуска, и это событие подсказало мне продолжить свои воспоминания давно минувших дней. По правде говоря, 40 лет исполнилось нашему комбинату только в апреле 1989 года, когда была выпущена первая продукция с завода конечной готовой продукции. Но те, кто пускал реактор почему-то считают законным называться всем комбинатом, и день включения реактора в работу назвали днем пуска всего комбината. Этот «пустяк» говорит не только о неточности, но и неуважительности к последующим двум производствам.

А производство, без которого нельзя получить нужную продукцию, является радиохимия — самое опасное, самое сложное, самое капризное и тогда еще неизученное производство. На подступах к его проектированию велись исследовательские поиски в стенах Московских и Ленинградских институтов, где проверялись самые первичные догадки и мысли, где начинала зарождаться промышленная радиохимия.

Ее зачинателями были воспитанники знаменитых ученых М. Кюри, В. Г. Хлопина, А. А. Гринберга. Ведущий радиохимик того времени 3. В. Ершова создавала и вела лабораторию по изучению трансурановых и трансплутониевых элементов, по формированию технологической схемы извлечения из облученного урана продуктов деления урана-235 — плутония-239. Выделить его в чистом виде, без примесей и радиоизотопов очень трудно и в то время казалось невозможным.

Лаборатория 3. В. Ершовой занималась не только поисковыми работами на аффинажном переделе, но и проверяла рекомендованную РИАНОМ технологическую схему первичного отделения урана от плутония и продуктов деления. Эта схема была изложена в «голубой книге», читать которую разрешалось только в специальном кабинете и только тот раздел, который нужен для проверки. Создателями «голубой книги» были ученые радиевого института А. П. Ратнер, Б. П. Никольский, Б. А. Никитин и другие под руководством В. Г. Хлопина. Именно в радиевом институте в Ленинграде появилась схема начального передела растворенного урана, а ее самый первый автор мне неизвестен. В основу технологии заложен окислительно-восстановительный процесс ацетатного осаждения уранилтриацетата. Изменением среды меняли валентную форму плутония, и если она отличалась от урановой, то при осаждении они разделялись. Все редкие земли — продукты деления урана-235 — выводились с жидкой фазой при ацетатном осаждении.

В. Г. Хлопиным создана технология аффинажного процесса, где предусматривалось выделение чистого плутония, чистого от урана, продуктов деления и макропримесей. В основу этой технологии был заложен фторидный процесс выделения плутония на носителе-лантане. Сущность этого процесса аналогична ацетатному и также отделяется плутоний от урана методом изменения его валентности. Даже окислители (бихромат) и восстановители (бисульфит) были приняты одинаковые. Трудно сейчас объяснить, почему был рекомендован именно фторидный процесс на конечной стадии выделения плутония в чистом виде, но вероятнее всего он взят из аналитической химии, как наиболее проверенный с точки зрения полноты извлечения.

Ученые, предлагавшие фторидный процесс, слабо представляли себе сложность его внедрения в промышленном масштабе, но в то время их рекомендации принимались к исполнению в обязательном порядке, без изменений. Да и никто еще не мог дать что-либо другое, заменяющее. Сам химизм процесса разделения фторидных соединений надежный и, несмотря на неудовлетворительные его результаты после проверки на установке в НИИ-9, изложенные в моем первом научном докладе в РИАНе, академик В. Г. Хлопни подтвердил свою мысль, что в радиохимии будущее за фторидным процессом. Его убежденность была понятна, т. к. других вариантов еще не было, а разработка экстракционного аффинажа, проводимого Б. А. Никитиным на эфирном экстрагенте, еще не получила права надежности, еще не проверялась.

Завод стали строить с использованием фторидного процесса, а параллельно начали делать установку в другом здании (зд. 102) для проверки экстракционного процесса.

Это было тяжелое решение, но другого не было.

Почему тяжелое?

А потому, что вести химию в кислой среде с фтором было не в чем, никакие материалы не выдерживали коррозии. Академиком Акимовым Г. В. из института физической химии был предложен материал — нихром для фторидного осаждения всех примесей и урана в окисленной среде, когда плутоний оставался в растворе и отделялся фильтрацией. Чтобы выделить чистый плутоний, намеревались высадить его из фильтрата путем восстановления среды и добавки соосадителя лантана. В такой среде металл нихром уже не выдерживал. В дальнейшем емкости, в том числе и реакторы, стали делать из серебра и золота.

Если учесть, что материал нихром по трудности изготовления и стоимости в то время почти не уступал золоту, а емкости аппаратов из нихрома и серебра измерялись сотнями и тысячами литров. и если еще учесть большое количество труб, запорной арматуры, приборов, которые нужны для отделения производственного масштаба, то можно понять и оценить, каких огромных средств и усилий стоил наш радиохимический завод.

Для создания такого завода ничего не было определенно известно. Не было проверенной технологии, не было разработанных приборов, не было проекта и не было людей, которые знали бы, как строить завод. Все, все было впервые. Это было в 1946 году.