искусственный атомный реактор был запущен в США, в здании чикагского стадиона. Реактор был построен группой физиков Чикагского университета под руководством итальянского физика-эмигранта Энрико Ферми, и этот реактор был сугубо исследовательским. С помощью этой установки учёные хотели проверить саму возможность существования самоподдерживающейся атомной реакции.
Этот первый реактор получил название «чикагской поленницы», потому что состоял из 350 тонн графитовых блоков, уложенных, как дрова, в прямоугольный штабель с деревянным каркасом. Внутри графитового штабеля размещалось около 40 тонн слитков металлического урана и кирпичей из оксида урана. Урановые слитки и кирпичи были радиоактивны и выделяли некоторое количество энергии и быстрые нейтроны. Поток быстрых нейтронов проходил через соседний графитовый блок, замедлялся и попадал в другой урановый кирпич. Ядра урана начинали делиться под воздействием пучка медленных нейтронов – и выделяли новую порцию энергии и ещё один поток быстрых нейтронов…
– Который снова проходил через графитовый блок и замедлялся! – завершил мысль Андрей.
– Верно. Для того чтобы начавшуюся реакцию можно было заглушить, использовались стержни из кадмия и стали с примесью бора. Такие стержни активно поглощали нейтроны и заглушали реакцию. В качестве аварийного средства над реактором висел заглушающий стержень на верёвке. В случае непредвиденного разгона ядерной реакции, верёвку надо было перерубить, чтобы стержень падал в глубь реактора, останавливая её. Мощность реактора, который не имел охлаждения, была очень маленькой – около одного ватта.
В феврале 1945 года полноценной цепной реакции удалось добиться немецким физикам, которые работали над созданием атомной бомбы. Но в мае этого же года гитлеровская Германия капитулировала.
В 1945 году был также запущен атомный реактор в Канаде. Информация о конструкции первых реакторов была засекречена, поэтому группы различных стран работали во многом независимо.
Реактор, созданный группой Курчатова в московской лаборатории, представлял собой шар, сложенный из графитовых блоков и слитков металлического природного урана. С помощью кадмиевых стержней осуществлялось управление ядерной реакцией. Мощность неохлаждаемого реактора была невелика – в среднем 20 ватт, что могло питать одну тусклую лампочку. Но этот реактор стал важным стендом для испытания новых технологий ядерного века, который сулил очень многое, но и таил в себе немало опасностей.
На основе информации, полученной с помощью первого исследовательского реактора, команда Курчатова приступила к созданию уже полноценного атомного реактора с охлаждением. Место для такого реактора было выбрано на Урале, где в лесном укромном районе Челябинской области возник целый город атомщиков. Он долго был засекречен и носил условное обозначение. Только спустя много лет его местонахождение стало известно, и город получил красивое имя: Снежинск.
Атомная программа разных стран имела военное значение и была направлена на разработку атомного оружия. Многие люди считают создание атомной бомбы ужасной ошибкой, которую допустило человечество. Другие указывают на то, что атомные бомбы прекратили войны. Например, Россия за первые сорок лет XX века – с 1905 по 1945 год, более десяти лет провела в кровопролитных войнах, отражая четыре волны атак внешних врагов. Эти войны вызвали в стране революции, голод, террор и возникновение диктатуры. За последующие 70 лет Россия, создавшая собственное атомное оружие, ни разу не подвергалась внешним вторжениям – вероятность этого и ныне ничтожно мала.
Несколько развитых в научно-техническом отношении государств, которые стали обладать атомным оружием и космическими ракетами для их доставки в любую точку земного шара, образовали своеобразный клуб стран, внешняя агрессия против которых практически невозможна. Одновременно, члены «атомного клуба», почувствовав своё военное превосходство, стали вести себя агрессивнее против неядерных стран.
– Почему люди всё время так старались убить друг друга? – возмущённо спросила Галатея.
Дзинтара вздохнула:
– Несправедливость и неравенство были основными чертами земного общества многие тысячелетия. Страсть к власти и наживе двигала многими людьми и питала амбиции королей, президентов и правительств разных стран. Вместо того чтобы сообща решать мировые проблемы, сильные страны нередко прибегали к оружию против слабой страны, чтобы заставить её выполнять их волю. Столкновение интересов и разных мнений вызывало не стремление к диалогу и компромиссу, а насилие и навязывание своей точки зрения. Но экскурс в политику уведёт нас очень далеко от атомного электричества… Для нашего рассказа важно то, что атомная программа имела не только военное значение, но и мирное.
Многие проекты в этом мире начинались как военные, но потом стали приносить пользу именно как мирные – ведь сами по себе военные проекты по сути своей совершенно бесполезны в экономике и обычной жизни.
Именно в СССР впервые в мире атомная энергия стала не только разрушать и угрожать, но освещать и обогревать.
Обнинская атомная электростанция мощностью 5 мегаватт – то есть 5 миллионов ватт – стала первой в мире промышленной атомной электростанцией. Она была пущена в эксплуатацию под руководством Курчатова и его специалистов и включена в московскую электросеть в 1954 году. Курчатов присутствовал на пуске Обнинской станции, и, когда пар из атомного котла пошёл в турбину, он поздравил свою команду словами: «С лёгким паром!»
В 1959 году Курчатов со своими сотрудниками создал реактор для атомного ледокола, первого в истории атомного надводного судна. Этот ледокол 30 лет пробивал в арктических льдах дорогу караванам судов. Сейчас на этом ледоколе устроен музей.
Так мальчик из небольшого уральского городка, где в печах горели дрова и уголь, открыл новую эру в истории человечества – эру атомного электричества. В течение последующего полувека в разных странах было построено большое количество атомных электростанций, с помощью которых человечество получило значительную прибавку к своему энергобюджету. Некоторые страны сделали основную ставку на атомное электричество, например Франция получает три четверти своей электроэнергии именно из атомных реакторов.
Обнинская станция проработала 48 лет – на 18 лет больше запланированного срока и была остановлена в 2002 году. Сейчас первая атомная электростанция стала музеем и популярным местом среди туристов.
Получив атомное электричество, Курчатов не успокоился – ведь на свете существовал ещё один ядерный источник энергии, гораздо более мощный, чем атомный, и гораздо более чистый, избавленный от лавины радиоактивных отходов. Этот источник энергии, который называют термоядерным, основан не на делении тяжёлых ядер, а на слиянии лёгких.
В 1956 году, при посещении исследовательского британского центра, Курчатов предложил мировому сообществу совместно исследовать проблему мирного освоения термоядерной реакции. Не сразу, а спустя много лет, – но предложение Курчатова было принято: в 1985 году мировой консорциум из нескольких стран приступил к проектированию и строительству ИТЕР: первого термоядерного реактора с практически полезным выходом энергии и тяжёлого изотопа водорода – трития, килограмм которого стоит на мировом рынке 30
