«Атом должен быть не солдатом, а рабочим». Кто придумал атомную электростанцию

Ядерная гонка США и СССР длилась чуть больше 40 лет: началась она с первого испытания американской бомбы в 1945 году, а закончилась подписанием договора РСМД (о ликвидации ракет средней и меньшей дальности) в 1987-м. За это время страны создали немало по-настоящему мощного ядерного оружия. Параллельно им удалось придумать, как использовать энергию деления атома в мирных целях. В этом особенно преуспели в Советском Союзе: именно там появилась первая в мире атомная электростанция.

Придумавший ее Игорь Курчатов родился в 1903 году в небольшом уральском поселке Симский Завод (сейчас — город Сим). Отец его был помощником лесничего, мать — учительницей. В 1912 году семья переехала в Симферополь. Жили бедно, из-за чего в школьные годы мальчику приходилось подрабатывать слесарем.

Несмотря на то что времени на учебу было немного, Курчатов окончил гимназию на отлично и поступил на физико-математический факультет Таврического университета (сейчас — Крымский университет). Из вуза молодой человек выпустился досрочно, в 1923 году, после чего поступил в Петроградский политехнический колледж на кораблестроительный факультет — сразу на третий курс. На летних каникулах Курчатов работал в Главной геофизической обсерватории в Слуцке, где провел свое первое серьезное научное исследование — измерение альфа-радиоактивности снега.

Во второй половине 20-х Курчатов работал научным сотрудником в Физико-техническом институте в Ленинграде — там он изучал полупроводники и диэлектрики.

Молодой ученый одним из первых в СССР занялся ядерной физикой: заинтересовался он этим предметом в начале 30-х годов, работая уже в ленинградском Радиевом институте. Именно там вместе с коллегами он создал первый в Европе циклотрон — ускоритель тяжелых заряженных частиц, который сегодня применяется при производстве радиоизотопов (они используются в препаратах для лечения онкологии).

В годы Великой Отечественной войны ядерные исследования в Советском Союзе прекратились: все силы были брошены на решение конкретных проблем на фронте. Вовлекся в эту работу и Курчатов. В первые месяцы войны он разработал метод размагничивания кораблей, благодаря которому суда становились неуязвимыми для немецких магнитных мин. За эту разработку ученый получил Сталинскую премию.

От ядерного оружия к мирному атому

Еще во время войны Курчатов вернулся к ядерным исследованиям. В 1942 году в США запустили проект первой в мире атомной бомбы. Как только об этом узнали в СССР, работы по изучению атома возобновили. Руководителем советского «атомного проекта», запущенного в том же 42-м, назначили Курчатова.

29 сентября 1943 года ученого избрали членом Академии наук СССР. Курчатов был одним из немногих, кто стал академиком, не имея ранее статуса члена-корреспондента. Тот же путь позже прошли Лев Ландау в 1946 году и Андрей Сахаров в 1953 году. «В области ядерной физики Курчатов в настоящее время является ведущим ученым в СССР. Обладает большими организационными способностями, энергичен. По характеру человек скрытный, осторожный, хитрый и большой дипломат», — говорилось в справке Наркомата госбезопасности СССР от 5 июля 1945 года.

После бомбардировок Хиросимы и Нагасаки в 45-м финансирование работ Курчатова и собранной им команды значительно увеличили. И уже в 1949 году под Семипалатинском испытали первую в Союзе атомную бомбу — РДС-1 (реактивный двигатель специальный). Ее мощность составляла 22 килотонны, а вес — 4,6 тонны. Для сравнения: сброшенная на японскую Хиросиму американская бомба «Малыш» обладала мощностью 13 килотонн и весила 4,4 тонны.

Со временем ученые и в СССР, и в США все яснее понимали, какой разрушительной силой обладает энергия деления атомов. В конце 40-х по обе стороны океана задумались над тем, как можно было бы использовать ее в мирных целях. Хотя исследования в этой области в Штатах начали на несколько лет раньше, чем в Союзе, «мирную» ядерную гонку выиграл СССР — во многом благодаря Игорю Курчатову. Кстати, именно ему приписывают фразу: «Атом должен быть не солдатом, а рабочим». Фактически именно эта идея стала центральной для советского «атомного» дискурса.

Несколько лет Курчатов посвятил исследованиям, конструкторским работам и строительству экспериментальных установок. И в 1952 году под его руководством в Калужской области начали строить первую в мире атомную электростанцию — Обнинскую АЭС. Придуманный Курчатовым и его коллегами атомный реактор по сути представлял собой гигантский паровой двигатель (подробнее о нем можно прочитать в другом тексте серии «Кто придумал»), только работал не от сжигания угля, а благодаря энергии распада.

В активную зону реактора (обычно она имеет форму цилиндра), где происходит реакция деления ядер, загружалось топливо. По каналам, пронизывающим эту зону, текла вода, которая под действием энергии распада нагревалась и превращалась в пар. Он, в свою очередь, приводил в движение генерирующие электричество турбины, а после вновь превращался в воду и возвращался в реактор. Для контроля за тем, как протекает реакция деления, в активную зону реактора опускали графитовые стержни. Их движение — благодаря физическим свойствам графита — по необходимости ускоряло или, напротив, замедляло реакцию.

В промышленную эксплуатацию Обнинскую АЭС ввели 26 июня 1954 года. Уже на следующий день ее подключили к энергосистеме СССР. На станции все годы ее работы проводили различные исследования — в основном эксперименты с изотопами. Там же тренировались экипажи атомных подводных лодок. Спустя два года станцию открыли для зарубежных делегаций: ученые и туристы из разных стран приезжали ради того, чтобы увидеть, как работает первая в мире АЭС. К 2000 году станция выработала свой ресурс. В 2002-м реактор заглушили, АЭС стала музеем.

Новая «величественная» задача

После запуска атомной станции в Обнинске и без того вполне успешная карьера Курчатова пошла в гору. В 1956 году на XX съезде КПСС, известном в первую очередь благодаря докладу Никиты Хрущева о культе личности Сталина, ученый выступал, уже будучи обладателем четырех Сталинских премий и трижды героем социалистического труда.

В своем выступлении Курчатов рассказал о дальнейших исследованиях деления атома и работе ядерных электростанций. Он также обосновал важность финансирования экспериментов по созданию условий для управляемого термоядерного синтеза — процесса, во время которого два легких атомных ядра (обычно водорода) объединяются в одно тяжелое, высвобождая большое количество энергии. Смысл предложений Курчатова сводился к тому, чтобы развернуть масштабную научную деятельность и добиться «управляемого характера» реакции.

«Решение этой труднейшей и величественной задачи навсегда сняло бы с человечества заботу о необходимых для его существования на Земле запасах энергии. Мы умеем сейчас в водородной бомбе создавать условия для реакции соединения водорода в гелий (один из продуктов реакции. — Прим. ред.). Но надо теперь так управлять ею, чтобы избежать взрыва», — говорил на съезде Курчатов.

Попыткам добиться управляемой реакции ученый посвятил последние четыре года жизни. В 1960 году Курчатов умер. Его исследования продолжили другие советские ученые.

Автор: Ольга Обыденская

Проект создан при поддержке АНО «Институт развития интернета»

В иллюстрациях использованы фото: Николай Пашин / РИА Новости; Марк Редькин / РИА Новости; George Marks / Retrofile / Getty Images; Hdthomas45 / Wikipedia

___________________

Источники:

1. Александров А. П. Годы с Курчатовым. — Издательство «Наука и жизнь», 1983.
2. Визгин В. П., Кессених А. В. «На атомной волне»: Советский атомный проект — решающая предпосылка взлета физики. — Издательство РХГА, 2005.
3. Визгин В. П., Кессених А. В. Черты эпохи. — Издательство РХГА, 2005.
4. Кузнецова Р. В. И. В. Курчатов — научный руководитель работ по размагничиванию кораблей на Черном, Каспийском и Северном морях (1941,1943 гг.). — История науки и техники: журнал, 2010.
5. Курчатов Б. В. Игорь Васильевич Курчатов (биографический очерк). Воспоминания об Игоре Васильевиче Курчатове. — Издательство «Наука», 1988.