55°47′46″ с. ш. 37°28′44″ в. д.HGЯO

Ф-1 (реактор)

Перейти к навигацииПерейти к поиску
Ф-1
Первый Физический
Щит управления первого советского ядерного реактора, 1993 год
Щит управления первого советского ядерного реактора, 1993 год
Тип реактораисследовательский реактор
Назначение реактора Экспериментальный
Технические параметры
ТеплоносительБез охлаждения
Топливо Необогащённый металлический уран
Тепловая мощность до 1 МВт
Электрическая мощность нет
Разработка
Научная часть Лаборатория № 2 АН СССР
КонструкторИ. В. Курчатов
Новизна проекта Первый реактор в СССР и Европе
Строительство и эксплуатация
Пуск25 декабря 1946 года
Эксплуатация 1946—2012
Построено реакторов 1
Почтовая марка России 2016 года, посвящённая реактору Ф-1 (ЦФА [АО «Марка»] № 2179)

Ф-1 (первый физический реактор, до 1955 года — котёл) — первый ядерный реактор в СССР и Европе, памятник науки и техники. Находится в Москве (Курчатовский институт).

История

Задача создания ядерного реактора возникла в связи с созданием ядерного оружия, для которого было необходимо подходящее делящееся вещество. В результате исследований по простоте, быстроте и стоимости был выбран плутоний-239 (т. н. оружейный плутоний). В природе плутоний не встречается, его нужно получать искусственно — например, облучая нейтронами уран-238[1]. Для получения плутония в оружейных количествах необходимо было длительно облучать мощными потоками нейтронов значительные количества урана. Проще всего этот процесс можно было осуществить в рамках управляемой цепной реакции, для осуществления которой нужно специальное устройство — ядерный реактор.

Реактор Ф-1 создавался как опытная площадка для отработки технологий и процессов получения плутония, топливо для реактора поставлялось лабораторией радия Гиредмета (начальник З. В. Ершова)[2]. Он был спроектирован и построен в Лаборатории № 2 АН СССР (ныне — НИЦ «Курчатовский институт»), которая находилась в Москве, современный адрес — площадь Курчатова, 1. И. В. Курчатов руководил группой учёных[3]:

  • И. С. Панасюк осуществлял общее управление, нёс административные функции.
  • Б. Г. Дубовский, М. И. Повзнер и B. C. Фурсов занимались расчетами накопления плутония в реакторе.
  • Б. Г. Дубовский также проводил опыты по защите от гамма-лучей при хранении ядерного топлива, изобретал и собирал счетчики, которые на тот момент нигде не производились.
  • Е. Н. Бабулевич спроектировал и построил систему регулирующих стержней для управления цепной реакцией.

Пуск

Пуск реактора возглавлял И. В. Курчатов, ему ассистировал И. С. Панасюк. Б. Г. Дубовский, Кондратьев и Павлов остались в том же помещении, но Курчатов просил их наблюдать за приборами и не предпринимать активных действий по управлению запуском[3].

25 декабря 1946 года в 18 часов впервые наблюдалась цепная саморазвивающаяся реакция. Таким образом, от момента организации Лаборатории № 2 АН СССР до пуска Ф-1 прошло менее четырех лет.

Эксплуатация

В реакторе Ф-1 были впервые в СССР получены значительные, так называемые весовые количества плутония. До этого физики располагали лишь индикаторным количеством этого элемента, то есть достаточным для идентификации его присутствия в образце. Переработка ОЯТ реактора для выделения плутония велась в НИИ-9.

Реактор сразу после старта активно использовался для обучения советских физиков-эксплуатантов ядерного реактора. Практические занятия на первом реакторе проводили специалисты, которые его собирали и запускали: И. С. Панасюк, Б. Г. Дубовский, И. В. Мостовой, Е. Н. Бабулевич. В октябре 1947 года на реакторе была обучена первая группа инженеров управления работой атомного реактора. Эти люди могли занять должность начальника смены[4].

Опыт эксплуатации Ф-1 позволил приступить к строительству на Урале (ныне — город Озёрск) первого промышленного реактора А-1 мощностью 100 МВт. Он заработал в июне 1948 года.

В 2012 году реактор был заглушен[5][6]. Еще недавно его использовали в качестве эталона для калибровки нейтронной аппаратуры. 26 декабря 2016 года в реакторном здании открыт музей. Реактор является памятником науки и техники.

Конструкция

Топливом в Ф-1 является металлический уран с природным содержанием изотопа 235U (0,72 %), графит в качестве замедлителя, кадмиевые стержни для управления потоком нейтронов. Конструктивно представляет собой шарообразную конструкцию диаметром около 6 метров, сложенную из незакрепленных графитовых кирпичей. В графитовой кладке имеются отверстия, в которые помещают топливные и регулирующие стержни, а также исследовательскую и контрольную аппаратуру. Вес графита 400 тонн, урана 50 тонн.

Тепловая мощность реактора от 100 Вт до 1 МВт. Охлаждение воздушное, при необходимости принудительный обдув обеспечивался вентиляторами. Длительная работа на большой мощности была невозможна, но большая масса активной зоны позволяла кратковременное повышение мощности до пиковых значений.

Биологическая защита Ф-1 была примитивна и заключалась в заглублении реакторного помещения под землю. При работе на высокой мощности около здания отмечался высокий радиационный фон. Во время работы в форсированном режиме им управляли из удаленного на 500 метров помещения, а на крыше здания реактора зажигали фонарь, предупреждавший сотрудников об опасности[1].

См. также

  • CP-1 — первый в мире искусственный ядерный реактор в Чикаго (шт. Иллинойс, США), 1942 год.

Примечания

  1. ↑ 1 2 Ларин Иван Иванович. Реактор Ф-1 был и остаётся первым // Наука и жизнь : Журнал. — М., 2007. — Вып. 8. Архивировано 19 апреля 2021 года.
  2. ↑ Зинаида Васильевна Ершова // Росатом : Официальный сайт. — М.. Архивировано 13 декабря 2013 года.
  3. ↑ 1 2 В. Н. Новоселов. Глава 12. Уран с графитом заговорили по-русски! // Тайны «сороковки»: О первенце атомной промышленности — производственном объединении «Маяк» в городе Челябинск-40 (Озёрск). — 2-е изд., испр. и доп.. — Екатеринбург: ИПП «Уральский рабочий», 1995. — 445 с. — 15 000 экз. — ISBN 5-85383-102-X. Архивировано 9 ноября 2011 года.
  4. ↑ В. Н. Новоселов. Глава 31. Кадры решают всё. Историческая справка // Тайны «сороковки»: О первенце атомной промышленности — производственном объединении «Маяк» в городе Челябинск-40 (Озёрск). — 2-е изд., испр. и доп.. — Екатеринбург: ИПП «Уральский рабочий», 1995. — 445 с. — 15 000 экз. — ISBN 5-85383-102-X. Архивировано 9 ноября 2011 года.
  5. ↑ Тайны объекта Ф-1. Дата обращения: 16 августа 2019. Архивировано 16 августа 2019 года.
  6. ↑ 70 лет назад был запущен первый отечественный ядерный реактор Ф-1. Дата обращения: 27 декабря 2016. Архивировано 27 декабря 2016 года.