А-бомба

Наконец, измерения на уран-графитовых призмах дали надежное основание для выбора оптимального шага решетки - расстояния между кусками урана внутри графита - и для выбора размеров самих кусков урана.

Измерения также показали, каким слоем графита надо окружить решетку, чтобы сократить до минимума потери нейтронов. Но рассчитать критический размер котла, т. е. диаметр шара, заполненного решеткой, все еще нельзя: недостоверны основные ядерные константы и промышленность поставляет слишком неоднородные по чистоте партии урана и графита. Ясно лишь одно: потребуются десятки тонн урана и сотни тонн графита. Курчатов торопит промышленность, а сам возглавляет опыты, которые должны привести к осуществлению цепной реакции деления.

Весной 1946 г. в нескольких сотнях метров от домика Курчатова на территории Лаборатории № 2 закончено здание "монтажных мастерских" (условное название), куда переносят теперь основные опыты. В бетонированном котловане внутри здания выложили метровый слой графита и на нем начали складывать первый шар, заполненный уран-графитовой решеткой. Курчатов полагал достичь критических размеров за четыре-пять этапов, увеличивая каждый раз диаметр шара и используя весь наличный изготовленный к тому времени уран...

Сотни тонн урана и графита перенесли в тот год рабочие "монтажных мастерских"... Четвертая кладка показала, сколько надо добавить урана, чтобы развивалась цепная реакция. Урана получено с избытком, чистота его проверена. Курчатов больше не сомневается в успехе.

Теперь можно было приступить к сборке собственно реактора. Поэтому как только в лаборатории в наличии оказалось около 50 т графитовых блоков, в котловане корпуса "монтажные мастерские" приступили и монтажу самого реактора.

Около горизонтальной оси, проходящей через центр реактора, образовали для исследовательских целей и измерительной аппаратуры три канала диаметром 55 мм, один канал - 30 мм и два канала с поперечным сечением 100i100 мм2.

При создании реактора, отмечал Фурсов в своем докладе на сессии АН СССР по мирному использованию атомной энергии, "было обращено особое внимание на контроль за величиной нейтронного поля, для чего в активной зоне, в отражателе и около реактора располагалось достаточное количество измерительных приборов. В течение всего времени построения реактора велось тщательное наблюдение за нарастанием величины потока нейтронов, причем это наблюдение велось как визуально, так и на слух по частоте ударов в громкоговорителе, который был подключен к одной из ионизационных камер. Наращивание размеров реактора велось последовательно слоями толщиной 10 см, по размеру графитового кирпича. Вначале рост величины нейтронного потока происходил медленно, затем, по мере приближения к критичности, рост величины нейтронного потока с каждым выложенным слоем ускорялся. Не всегда дело шло гладко, некоторые измерения не давали ожидаемого увеличения, поэтому пришлось пережить много тревожных минут. Было даже принято решение не уменьшать диаметр последующих слоев активной зоны, как этого требовала форма шара. После построения 50-го слоя активной зоны уже можно было предсказать, что реактор на 55-м слое достигнет критических размеров и начнется самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция. В действительности реактор пошел уже на 54-м слое. Выкладка последних слоев производилась с погруженными кадмиевыми стержнями.

...Начиная с 50-го слоя (активной зоны) стал заметен временной ход нарастания плотности нейтронов после извлечения кадмиевых стержней, причем период релаксации увеличивался с каждым выложенным слоем. Однако вплоть до 53-го слоя временное нарастание плотности нейтронов стремилось к насыщению. После выкладки 54-го слоя с большими осторожностями, ступенями, извлекались кадмиевые стержни, причем на каждой ступени производились отсчеты. На первых ступенях число отсчетов достигало насыщения, затем на одной из ступеней поток нейтронов продолжал расти линейно в течение часа; далее при последующем извлечении стержней явно был обнаружен экспоненциальный рост плотности нейтронов. Цепная ядерная реакция осуществилась. Первый советский атомный котел был пущен. Это был также и первый атомный котел в Европе" .

25 декабря 1946 г. в 18 час. впервые в СССР и Европе была осуществлена управляемая цепная реакция деления урана.

К 2 час. дня были уложены последние слои графита, и Курчатов попросил сотрудников, не принимавших участия в измерениях, покинуть монтажные мастерские. Остались только его ближайшие помощники. В лаборатории шестеро. Игорь Васильевич вместе с И. С. Панасюком сел за пульт управления.

Регулирующие стержни начали медленно подниматься... Первый щелчок, второй, третий... десятый. Скорость нарастает. И наконец началась цепная реакция!

А утром следующего дня Игорь Васильевич, радостный и возбужденный, сообщил руководству; "Реакция пошла! Приезжайте смотреть...".

Конец многолетних исследований стал началом новой, еще более напряженной работы. Курчатов был легок на подъем - много ездил по стране, бывал на стройках, в цехах.