Плутоний в девичьих руках

Стало ясно, что получение атомной энергии — это труднейший технологический процесс, громоздкое и сложное производство, связанное с возможным радиационным облучением людей. Ведь в отработавших урановых блоках кроме плутония, чрезвычайно токсичного элемента, имеются различные продукты деления ядер урана, обладающих высокой радиоактивностью.

Такое производство создавалось впервые. Огромные научные силы были привлечены к решению поставленной задачи. И. В. Курчатов сам непосредственно возглавлял проектирование и сборку промышленных уран-

графитовых реакторов для получения плутония.

По заданию И.В. Курчатова в 1944 г. в лаборатории доктора наук; Зинаиды Васильевны Ершовой были начаты исследования по усовершенствованию технологии извлечения урана из различных урановых руд, по изучению его химических свойств и получению металла высокой степени чистоты. В основу метода получения металлического урана был положен способ восстановительной плавки тетрафторида урана

металлическим магнием.

Опыта в получении металла урана не было, эксперимент проводился сразу в укрупненном масштабе. В 1944 г. в СССР был получен первый слиток металлического урана. Из высокочистого металла были изготовлены урановые блоки для загрузки в реактор [3] .

Перед коллективом Радиевого института была поставлена задача разработать технологию растворения урановых блоков и выделения плутония-239 из облученного в реакторе урана. Руководство этой работой было возложено на директора института академика Виталия Григорьевича Хлопина.

Все исследования проводились на «имитаторах» плутония — лантане, нептунии-239. В дальнейшем работа — на невесомых «импульсных» количествах плутония, полученных при облучении мишеней урана нейтронами на циклотроне Радиевого института. Технология выделения плутония была разработана в очень короткий срок — менее чем за полгода. Уже в первой половине 1946 г. Радиевый институт выдал первые данные для проектирования завода. В дальнейшем технологическая схема проверялась на укрупненной опытной установке, что позволило получить в 1947 г. необходимые данные для проектирования и строительства радиохимического завода.

Важную роль в выполнении этой огромной задачи сыграл научный потенциал Радиевого института, а также накопленный радиохимический опыт и новые технологические идеи В.Г. Хлопина.

Под руководством ученых Б.А. Никитина и А.П. Рат-нера технология промышленного выделения плутония из облученных урановых блоков была внедрена на радиохимическом заводе. Концентрат плутония, очищенный от основной массы урана и продуктов деления, затем должен был передаваться на химико-металлургический завод для последующей переработки.

К работе по получению металлического плутония были привлечены лучшие силы химиков, металлур-

гов, аналитиков страны. Перед учеными стояла труднейшая задача — разработать технологию получения металлического плутония. С делящимся элементом еще никто не работал, необходимо было уже на первых стадиях разработок осознать понятие «критической» массы и обеспечить безопасность работы с радиоактивным веществом. Кроме того, требовалось получить металлический плутоний особой чистоты с минимальными его потерями.

Содержание вредных примесей, сильно поглощающих нейтроны (бор, кадмий, редкоземельные элементы), должно было составлять в плутонии стотысячные доли процента, а остальных элементов — сотые и тысячные доли процента [3] .

В то время химическая промышленность страны не производила металлы такой степени чистоты, и, чтобы решить эту проблему, необходимо было проводить исследовательские работы, изучать свойства нового элемента в сравнении с другими элементами,

разрабатывать технологию очистки (аффинажа) плутония почти от трети элементов периодической системы Менделеева. Трудность задачи усугублялась тем, что химики и металлурги не имели в своем распоряжении даже граммовых количеств плутония. Только в декабре 1946 г. под руководством И.В. Курчатова в лаборатории 2 АН СССР (так назывался в то время Институт атомной энергии) на опытном реакторе Ф-1 были получены миллиграммовые количества плутония. Таким образом, весомых количеств плутония в то время получить не удавалось.

Итак, ставилась задача — создать промышленность, какой еще не было. Предстояло распахать целину в

науке и технике, организовать работу радиохимического и химико-металлургического заводов по производству плутония и, по мере получения весомых количеств плутония, в процессе освоения технологии уточнять его свойства.

Большие работы предстояло провести по разработке методик химического анализа плутония в различных технологических растворах, а также по определению примесей в металле. Таких методик для большинства элементов не существовало, и разработка их была очень трудной задачей в связи с ничтожно малыми количествами примесей, которые требовалось определить.

Научным руководителем проблемы получения металлического плутония был назначен академик Андрей Анатольевич Бочвар, который был уже в то время ведущим металловедом страны.