Ядро «Памира»

Источник материала:

КАНДРАЛЬ Игорь

Авария на ЧАЭС сыграла роковую роль в судьбе малогабаритной передвижной атомной электростанции

После создания ядерного оружия советские ученые в 60 — 70–х годах прошлого столетия продолжали исследования и практические разработки в этой области. В число засекреченных попали и работы расположенного под Минском Института ядерной энергетики — ныне Объединенный институт энергетических и ядерных исследований «Сосны» НАН. В стенах учреждения, например, рождалась малогабаритная передвижная атомная электростанции «Памир». Сегодня этот проект уже не является секретным, и мы впервые можем узнать о том, как и благодаря кому появилось на свет это детище советских ядерщиков. Об этом — наша беседа с заместителем генерального директора института доктором технических наук Анатолием Якушевым.

— Анатолий Павлович, проект «Памир» начал разрабатываться лет 40 назад. Вы тогда, наверное, были еще младшим научным сотрудником. Как получилось, что вас привлекли к созданию этой АЭС?

— Многие, казалось бы, самые неожиданные открытия делали тогда именно молодые ученые с их энтузиазмом, азартом, инициативой, нестандартностью мышления и подходов. В 1970 году я окончил Одесский технологический институт имени М.Ломоносова по специальности теплофизика, был направлен в Институт ядерной энергетики в Минск. Во время учебы довелось изучать также и теплофизику реакторов. Поэтому меня как молодого специалиста сразу подключили к работам над проектом реактора на быстрых нейтронах, охлаждаемого диссоциирующим газом. Я начал вплотную заниматься вопросами, связанными с математическим моделированием процессов тепло– и массопереноса в таких реакторах. Позже защитил кандидатскую диссертацию.

— Разработки тогда лишь начались?

— Такие исследования велись в стране и раньше. По крайней мере, в нашем институте, где разрабатывался проект нового реактора, — лет пять до моего прихода. По проблемам теплофизики быстрых реакторов мы сотрудничали с Физико–энергетическим институтом в Обнинске. Особенно тесные контакты были с лабораторией, возглавляемой доктором физико–математических наук Николаем Булеевым, и отделом теплофизики реакторов — им руководил доктор технических наук Павел Ушаков.

— А почему проект «Памир» был дан на разработку именно минскому институту?

— Это мне неизвестно. Передвижная АЭС «Памир» предназначалась для обеспечения электроэнергией объектов спецназначения: требовалась мощность около 600 киловатт и работа в полной автономности при температуре внешней среды от минус 50 до плюс 500оС — в местах, где сложно провести линию электропередачи или использовать дизельный генератор из–за проблем с доставкой топлива. Одной загрузки топлива хватило бы на полтора года работы. Вообще, это очень небольшая ядерная установка даже по сравнению с теми, которые применяются на атомных подводных лодках. АЭС должна была располагаться на автомобильных платформах — трех тягачах МЗКТ.

— Но ведь к тому времени были сконструированы надежные стационарные реакторы. Зачем, как говорится, снова изобретать велосипед?

— Эти реакторы, во–первых, имели более высокую мощность — от 300 мегаватт и выше. Во–вторых, не всюду их поставишь: достаточно жесткие требования по геоструктуре участка и наличию водных ресурсов. В конструкции нашего реактора реализован ряд новых технических идей. Например, в охлаждающем контуре в качестве теплоносителя впервые применен диссоциирующий газ — четырехокись азота. Обычные реакторы охлаждаются водой или натрием и тогда необходима как минимум двухконтурная схема охлаждения. А в реакторной установке «Памир» — газожидкостный термодинамический цикл по одноконтурной схеме. Эти технические решения позволили АЭС работать в установленном диапазоне наружной температуры.

Реализуя проект, институт провел исследования процессов теплообмена при химических реакциях, взаимодействия теплоносителя с конструкционными материалами и другие. Ведь любое химвещество при контакте с другими материалами, а тем более металлом, рано или поздно реагирует — надо было обеспечить достаточную надежность установки.

— Какие сложности возникали при исследованиях, ведь они проводились впервые?

— Специфические. Например, математические расчеты химических реакций трудно шли из–за неустойчивости вычислительного процесса. Кстати, мы использовали первые отечественные компьютеры: сначала — «Минск–22», потом — «Минск–32». Позже у нас установили один из самых мощных на то время в СССР компьютеров — ЕС–1060: он занимал 200 кв. м машинного зала. Было очень много проблем по физике реакторов. А еще пришлось проводить экспериментальные исследования теплообмена, изучать технологию теплоносителя, разрабатывать специальные насосы, турбину и теплообменное оборудование. Ведь реактор — это основная часть, но далеко не вся установка, а эксперименты нельзя было проводить на маленьких лабораторных стендах. Мы строили крупные экспериментальные стенды, некоторые из них занимали целые корпуса, создавали определенные условия по мерам безопасности, вспомогательные системы — нейтрализации и аварийной защиты. Многие детали для стендов изготавливали на нашем небольшом заводе, а вообще на проект работало около 50 промышленных предприятий и организаций.

— Эта малогабаритная АЭС когда–нибудь работала? Когда вы приступили к испытаниям самой станции?

— Вообще, были созданы две установки. Первую испытывали уже в начале 1985 года, с переменным успехом. В процессе испытаний изучалась физика реактора, систем управления, вспомогательных систем. Очень опасались забивки каналов отложениями: это привело бы к серьезной аварии, поэтому операторы ежесекундно следили за приборами контроля. Мне тоже пришлось недолго поработать сменным оператором на экспериментальном стенде: он моделировал процессы охлаждения каналов реактора, причем параметры были такими же, как и у реактора установки «Памир». Однажды я слегка отвлекся и произошла авария с разрывом контура. На реакторе это было бы невозможно: при повышении температуры выше заданного уровня сработала бы аварийная автоматическая защита.

— История ядерных исследований знает немало трагических случаев, когда гибли ученые. Судя по вашему рассказу, и во время испытаний «Памира» опасностей хватало...

— Теоретически опасность была. Но за 20 лет работы над этим проектом погиб только один человек — отравился четырехокисью азота. Этот случай не имел отношения к испытаниям «Памира». Насколько мне известно, при разрыве трубопровода на насосном стенде струя жидкой четырехокиси азота под давлением попала ему в дыхательные пути, а при контакте ее с водой образуется азотная кислота. Было много и курьезов. Так, в газовой фазе четырехокись азота тяжелее воздуха и стелется по полу. Коллеги шутили: пройдись по облаку — останешься без штанов. Но никто не решился.

— Но раз станция работала — почему же теперь нет ядерных реакторов с газовым охлаждением?

— Не все так просто. Химические и ядерные реакции при совместном их применении считаются очень опасными, а четырехокись азота — штука ядовитая и вредная: по сути, это боевое отравляющее вещество. Для большого реактора понадобилось бы достаточно большое его количество, и при аварии, помимо радиации, в атмосферу попали бы и токсичные элементы. Большое количество персонала, огромная территория... Это громадный риск. У нас на «Памире» химическая защита обеспечивалась достаточно просто: противогаз, плащ и средства химзащиты. А попробуйте организовать ее в пределах населенного пункта или целого района! Ведь облако желто–оранжевого дыма, как мы теперь знаем, может пойти совершенно в непредсказуемом направлении.

— Полагаю, вы намекаете на последствия катастрофы на Чернобыльской АЭС...

— Попытки остановить проект «Памир» предпринимались и до Чернобыля, но именно он, конечно, сыграл роковую роль в судьбе «Памира». Хотя после аварии на ЧАЭС его испытания продолжались до осени 1986 года. Был период, когда к нам приезжали одна за другой несколько комиссий, в том числе из представителей ЦК КПБ, в ядерной энергетике абсолютно безграмотных. И занимались они в основном разборками межличностных отношений. Была комиссия Министерства среднего машиностроения — профессионалы, которые положительно оценили работу института, предложили некоторые технические решения, чтобы повысить надежность регулирования реактора, эффективность станции в целом. Мы даже начали доработку конструкции второго образца «Памира», но до испытаний дело не дошло.

Когда проект «Памир» был остановлен, его генеральный конструктор и научный руководитель — один из выдающихся ученых нашей страны, член–корреспондент НАН Василий Борисович Нестеренко — со свойственной ему энергией всей душой отдался ликвидации последствий чернобыльской катастрофы, занялся радиационной безопасностью. На мой взгляд, он — один из немногих людей, которые понимали, что тогда произошло. Я не считаю «Памир» ошибкой, как мне приходилось слышать от многих. Наш проект вырастил целое поколение ученых: было защищено около 20 докторских и около 70 кандидатских диссертаций, и все эти исследования потом оказались важны для решения других научных задач.

— С момента завершения испытаний прошло уже 20 лет. Чем же закончилась эта ядерная эпопея?

— После остановки испытаний их участники начали ставить ударение в названии на другой слог: проект «Помер». Конечно, денег было потрачено много: порядка полутора тысяч сотрудников института работали только на этот проект 20 лет. И не мы одни. Насколько мне известно, ядерщики в российском Обнинске тоже сделали передвижную АЭС «Ромашка», но и она осталась невостребованной. А активная зона реактора нашего «Памира» (все, что от него сегодня осталось) теперь стоит во дворе Объединенного института энергетических и ядерных исследований. Как памятник той эпохе великих открытий и достижений.