Уран

Уран
Зигфрид герцог фон Бабенберг

Повествование о семейной идиллии на фоне развития атомной промышленности СССР в 50-е годы 20-го столетия. Семьи, проживающие рядом с атомными предприятиями, ощущали волнение и надежду на будущее. Эти предприятия обещали экономическое развитие, что в свою очередь способствовало укреплению благополучия семей. Отечественная атомная энергетика была для многих символом прогресса и достижений страны. Семьи, имеющие связь с этой отраслью, часто гордились своей причастностью к национальным целям.

Уран

Зигфрид герцог фон Бабенберг

© Зигфрид герцог фон Бабенберг, 2023

ISBN 978-5-0060-7457-6

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Повествование о семейной идиллии на фоне развития атомной промышленности СССР в 50 -е годы 20-го столетия. Семьи, проживающие рядом с атомными предприятиями, ощущали определенное волнение и надежду на будущее. Эти предприятия обещали новые рабочие места и экономическое развитие, что, в свою очередь, способствовало укреплению благополучия семей. Отечественная атомная энергетика была для многих символом прогресса и достижений страны. Семьи, имеющие связь с этой отраслью, часто гордились своей причастностью к национальным целям и стремились принять участие в строительстве атомных объектов.

Однако, нужно учитывать и темные стороны развития атомной промышленности. Многочисленные экологические проблемы и риски, связанные с радиацией и ядерными авариями, ставили под угрозу здоровье самых близких людей. Это создавало определенные неуверенности и беспокойство. Таким образом, на фоне развития атомной промышленности в СССР в 1950-е годы, многие стремились сохранить идеалы семейного благополучия и стабильности.

Обогащение урана

Обогащение урана – технологический процесс увеличения доли изотопа 

U в уране. В результате природный уран разделяют на обогащённый уран и обеднённый уран.

В природном уране содержится три изотопа урана:

U (массовая доля 99,2745%),

U (доля 0,72%) и 

U (доля 0,0055%). Изотоп 

U является относительно стабильным изотопом, не способным к самостоятельной цепной ядерной реакции, в отличие от редкого 

U. В настоящее время 

U является первичным делящимся материалом в цепочке технологий ядерных реакторов и ядерного оружия. Однако для многих применений доля изотопа 

U в природном уране мала и подготовка ядерного топлива обычно включает стадию обогащения урана.

Причины обогащения

Цепная ядерная реакция подразумевает что хотя бы один нейтрон из образованных распадом атома урана будет захвачен другим атомом и, соответственно, вызовет его распад. В первом приближении это означает что нейтрон должен «наткнуться» на атом 

U раньше чем покинет пределы реактора. Значит, конструкция с ураном должна быть достаточно компактной чтобы вероятность найти следующий атом урана для нейтрона была достаточно высока. Но по мере работы реактора 

U постепенно выгорает, что уменьшает вероятность встречи нейтрона и атома 

U, что вынуждает закладывать в реакторах определенный запас этой вероятности. Соответственно, низкая доля 

U в ядерном топливе вызывает необходимость в: большем объёме реактора, чтобы нейтрон дольше в нём находился; большую долю объёма реактора должно занимать топливо, чтобы повысить вероятность столкновения нейтрона и атома урана; чаще требуется перезагружать топливо на свежее, чтобы сохранять заданную объемную плотность 

U в реакторе; высокой доле ценного 

U в отработавшем топливе.

В процессе совершенствования ядерных технологий были найдены экономически и технологически оптимальные решения, требующие повышения содержания 

U в топливе, то есть обогащения урана.

В ядерном оружии задача обогащения практически такая же: требуется чтобы за предельно короткое время ядерного взрыва максимальное число атомов 

U нашли свой нейтрон, распались и выделили энергию. Для этого нужна предельно возможная объемная плотность атомов 

U, достижимая при предельном обогащении.

Город Глазов идеально соответствовал всем перечисленным условиям. Поэтому на базе бывшего патронного завода №544 Министерства Вооружения СССР был создан химико-металлургический комбинат – Чепецкий механический завод (ЧМЗ). Своё название предприятие получило от реки Чепца, на берегу которой решено было строить завод.

Приказ о передаче патронного завода на баланс Первого Главного Управления при СМ СССР подписан 19.12.1946. Эту дату принято считать днем рождения предприятия, при этом постановление «О строительстве завода №544 Первого главного управления при Совете министров СССР» было подписано 24 октября 1947 года.

1946—1948

Строительство этого крупнейшего отечественного комплекса завершилось в сжатые сроки. Уникальные технологические процессы были разработаны и освоены на заводе при участии многих научно-исследовательских институтов и предприятий страны. Уже в ноябре 1948 года на урановом производстве был получен первый тетрафторид урана, из которого путём черновых и рафинировочных восстановительных плавок были отлиты первые урановые слитки.

1948—1956

Одновременно шло строительство крупнейшего в СССР кальциевого производства. В начале 50-х годов Министерство среднего машиностроения приняло решение развернуть крупномасштабное производство металлического кальция на ЧМЗ. В августе 1956 года кальциевое производство запущено на полную мощность. Созданное производство могло обеспечивать потребности в кальции не только ЧМЗ, но и всей атомной промышленности СССР.

Увеличение производственных мощностей позволяло расширить номенклатуру кальциевой продукции, совершенствовать технологию изготовления и повышать безотходность производства.

1956—1990

В связи с бурным развитием атомной энергетики в мае 1957 года на заводе началось строительство цеха по производству металлического циркония. В 1959 году получены первые слитки циркониевых сплавов.

В 1966 году завод награждён орденом Трудового Красного Знамени.

В ноябре 1966 г. завод приступил к строительству цехов прокатно-прессового производства для изготовления изделий из циркониевых сплавов. В июне 1973 г. производство труб из циркония вышло на проектную мощность. В 1978 году была разработана и внедрена первая система управления качеством. Продукция кальциевого производства получила высокую оценку зарубежных партнеров и в 1984 году начались промышленные поставки кальция за рубеж.

4 октября 1957 года в СССР запустили первый спутник – об этом с ликованием узнал весь мир. А о том, что всего через месяц, 4 ноября того же года, в местечке Верхневинске на среднем Урале была пущена первая очередь опытного завода, где обогащать уран стали методом центрифужного разделения изотопов, долго не могли пронюхать самые лучшие разведки мира. В 1958-м завод вышел на расчетный режим и показал, что при таком методе как минимум в 20 раз сокращается энергопотребление на единицу разделения и в два раза снижается себестоимость.

До этого и мы, и наши главные на тот момент конкуренты в США получали обогащенный уран на газодиффузионных установках, которыми оснащались первые обогатительные комбинаты. Метод основан на медленном проникновении атомов через пористую перегородку. Этот своеобразный фильтр позволяет отделять одни изотопы от других – в данном случае уран-235 от урана-238.

Ротор на игле, «подвешенный» в магнитном поле вакуума, дает 1500 оборотов в секунду. 30 лет без передышки.

Поначалу метод газовой диффузии казался доступнее в реализации. Даже при том, что он требовал огромных затрат электроэнергии. Кроме общей дороговизны и низкого КПД он был не безопасен для работающих – главным образом, из-за высоких температур и шума в цехах. Плюс большие объемы химически активных смесей под давлением это приводило к большим частым выбросам токсичного гексафторида урана. Именно для диффузионного обогащения урана гидроэнергетики осваивали сибирские реки. С внедрением центрифужного разделения гидроэлектрогенерация оказалась избыточна и в Сибири началось строительство другой энергозатратной отрасли- алюминиевой металлургии. Вот так нужды национальной обороны невольно и неожиданно привели к гигантскому развитию цветной металлургии. До сих пор энергоресурсы востребованы на 50%. Ни одна супердержава не имеет и не будет иметь такого превосходства. Все разговоры об рейтингах экономик имеют спекулятивный политический характер и являются дезинформацией. Нам нет равных.

Глазов

До Глазова пришлось ехать около суток и в 22.00 10 января 1951 года мы вступили на землю города, куда нас направили из Москвы как молодых специалистов.