АВ-3

АВ-завершающий

Послед­ним из уран-гра­фи­то­вых промыш­лен­ных реак­то­ров, постро­ен­ный с «целью уве­ли­че­ния про­из­вод­ствен­ной мощ­но­сти ком­би­ната № 817», явля­ется реак­тор АВ-3, стро­и­тельство кото­рого было начато в марте 1951 года. Как и его пред­ше­ствен­ники, он был сооружен в рекордно корот­кие сроки — всего за 1 год и 8 месяцев.

Это был типо­вой реак­тор, раз­ра­бо­тан­ный в ОКБМ, кон­струк­тивно ана­логич­ный реак­тору АВ-2 и пред­на­зна­чен­ный для нара­ботки оружей­ного плу­то­ния.

Основ­ное тех­но­логи­че­ское обо­ру­до­ва­ние для реак­тора АВ-3 изго­то­вил и поста­вил Сверд­лов­ский завод тяже­лого маши­но­стро­е­ния «Уралмаш», а элек­тро­обо­ру­до­ва­ние изго­тов­лял Подольский меха­ни­че­ский завод им. Кали­нина. Мон­таж тех­но­логи­че­ского обо­ру­до­ва­ния выпол­няли спе­ци­а­ли­сты управ­ле­ния № 11 «Союзпром­мон­таж».

Стро­и­тель­ные работы велись Пер­вым промыш­лен­ным райо­ном стро­и­тельства МВД СССР.

26 мая 1952 года сформи­ро­вали и назна­чили при­ка­зом руко­во­ди­те­лей реак­тора АВ-3: глав­ный инже­нер Б. В. Бро­хо­вич, заме­сти­тель глав­ного инже­нера Н. М. Тира­нов, глав­ный меха­ник А. И. Зуев, глав­ный элек­трик Н. К. Деми­денко, началь­ник службы дозимет­рии Т. В. Арги­ров­ская, началь­ник службы КИПиА В. А. Барыш­ни­ков, науч­ный руко­во­ди­тель И. Ф. Жиже­рун, его заме­сти­тель Л. И. Голу­бев, началь­ники смен: А. И. Соло­дов­ни­ков, А. Я. Анто­нов, Т. П. Нико­лаев, Л. А. Але­хин, их заме­сти­тели: K. H. Шиш­ков, A. M. Долги­нин, П. Г. Аве­рья­нов, А. Г. Фомин, старшие инже­неры по управ­ле­нию реак­тора: Н. А. Ани­кина, В. П. Мат­ве­енко, Т. A. Мару­сина, Н. Г. Чижен­кова, инже­неры управ­ле­ния рек­тора Н. А. Климен­кова, Д. П. Мелеш­кина, Л. М. Воро­нин, Л. Е. Михе­ева.

Началь­ни­ком реак­тора АВ-3 рас­по­ряже­нием Совета Мини­стров СССР был назна­чен В. П. Мура­вьев, имевший большой про­из­вод­ствен­ный опыт работы в цвет­ной метал­лургии. В то время началь­ники реак­то­ров назна­ча­лись при­ка­зами Пер­вого Глав­ного управ­ле­ния — исклю­че­ние было сде­лано в связи с пере­профи­ли­ро­ва­нием реак­тора на про­из­вод­ство три­тия.

Пер­вый гра­фи­то­вый кирпич в кладку нового реак­тора положил заме­сти­тель глав­ного инже­нера ком­би­ната Н. А. Семе­нов. Пер­вая загрузка реак­тора велась в смешан­ном режиме — наряду с загруз­кой бло­ков из при­род­ного урана в часть ячеек реак­тора поме­стили блочки из обогащен­ного урана на основе маг­ни­е­вой керамики.

Кол­лек­тив нового объекта был полон твор­че­ского задора и жела­ния сде­лать всё, что в силах каж­дого. Инже­нерно-тех­ни­че­ские работ­ники были актив­ными участ­ни­ками мон­тажа и наладки, а нередко выпол­няли и любые тяже­лые работы.

15 сен­тября 1952 года Госу­дар­ствен­ная комис­сия при­няла реак­тор АВ-3 в экс­плу­а­тацию. К этому времени была закон­чена подго­товка экс­плу­а­таци­он­ного пер­со­нала, раз­ра­бо­таны тех­но­логи­че­ские инструкции.

4 октября был про­из­ве­ден физи­че­ский пуск реак­тора, нача­лась комплекс­ная подго­товка обо­ру­до­ва­ния для работы на мощ­но­сти. Физпуск и энергопуск реак­тора про­во­ди­лись в при­сут­ствии и под руко­вод­ством И. В. Кур­ча­това, Е. П. Слав­ского, Б. Г. Муз­ру­кова, Г. В. Мишен­кова, B. C. Фур­сова. Это был очень ответ­ствен­ный момент. В отли­чие от пус­ков преды­дущих реак­то­ров, на АВ-3 был реа­ли­зо­ван изме­нен­ный режим работы, с иными физи­че­скими харак­те­ри­сти­ками и соста­вом актив­ной зоны.

Загрузка реак­тора ура­но­выми бло­ками заверши­лась10 октября.

15 октября в жур­нале тех­но­логи­че­ских рас­по­ряже­ний была сде­лана сле­дующая запись: «Началь­нику объекта АВ-3 В. П. Мура­вьеву, гл. инже­неру Б. В. Бро­хо­вичу. В соот­вет­ствии с программой пуска объекта АВ-3 раз­решить подъем мощ­но­сти на первую ступень до 17 %». Этот документ подпи­сали заме­сти­тель началь­ника главка Е. П. Слав­ский, дирек­тор ком­би­ната Б. Г. Муз­ру­ков, гл. инже­нер ком­би­ната Г. В. Мишен­ков, его заме­сти­тель Н. А. Семе­нов и науч­ный руко­во­ди­тель B. C. Фур­сов. На пуске рек­тора при­сут­ство­вали также Н. М. Тира­нов и Л. И. Голу­бев. В тече­ние суток реак­тор был выве­ден на мощ­ность 17 % от про­ект­ной, затем ступе­нями в тече­ние пят­на­дцати суток была под­нята до про­ект­ной.

В пер­вый год экс­плу­а­тации реак­тора был выяв­лен ряд суще­ствен­ных недо­стат­ков про­екта, том числе нару­ше­ние герме­тич­но­сти обо­лочки рабо­чей про­дукции, закли­ни­ва­ние кюбеля с рабо­чей про­дукцией в шахте, что при­вело к загряз­не­нию радио­ак­тив­ными веще­ствами про­из­вод­ствен­ных помеще­ний, обо­ру­до­ва­ния и пере­об­лу­че­нию пер­со­нала. Так, при лик­ви­дации послед­ствий закли­ни­ва­ния кюбеля пер­со­нал полу­чил суммар­ное облу­че­ние 3085 рентгена, в т.ч. от 80-100 рентгена полу­чили началь­ник объекта В. П. Мура­вьев, заме­сти­тель глав­ного инже­нера Т. П. Нико­лаев, инже­нер-меха­ник Ю. И. Верещагин, опе­ра­торы А. X. Кон­дра­тьев и В. В. Доро­хин.

Вслед­ствие недо­ста­точ­ной герме­ти­за­ции блоч­ков они стали деформи­ро­ваться и зави­сать в тех­но­логи­че­ских кана­лах. При этом их обо­лочка повре­жда­лась, что при­во­дило к вымы­ва­нию из них высо­ко­ак­тив­ных оскол­ков деле­ния и большому ради­аци­он­ному загряз­не­нию поверх­но­стей кон­струкции реак­тора, тракта сброса воды, цен­траль­ного зала, шахт и бас­сей­нов. В авгу­сте 1953 года руко­вод­ство ком­би­ната поста­вило задачу по совершен­ство­ва­нию кон­струкции блоч­ков, исклю­чавшую нару­ше­ние герме­тич­но­сти. Задача была решена за счет уве­ли­че­ния толщины обо­лочки с 1 мм до 3 мм.

Плата за кон­струк­тор­ское и тех­но­логи­че­ское несо­вершен­ство была высо­кой: тер­ри­то­рия реак­тора, охла­ди­тель­ная система (в том числе озеро Кызыл-Таш) были загряз­нены, а более 100 работ­ни­ков полу­чили ава­рий­ные дозы облу­че­ния. Но благо­даря само­от­вержен­но­сти людей, их твор­че­скому труду, реак­тор вошел в нормаль­ный режим работы.

Всего за пер­вый год работы число вынуж­ден­ных оста­но­вов пре­вы­сило 1200. В даль­нейшем дозимет­ри­че­ская харак­те­ри­стика реак­тора зна­чи­тельно ослож­няла работу экс­плу­а­таци­он­ного пер­со­нала. Но те уси­лия, кото­рые предпри­нимали спе­ци­а­ли­сты для лик­ви­дации послед­ствий раз­лич­ных про­из­вод­ствен­ных сбоев, не про­па­дали даром. В этот труд­ный период накап­ли­вался опыт, очень нуж­ный всем работ­ни­кам атом­ной отрасли.

С целью про­из­вод­ства три­тия в реак­торе АВ-3 по мере рас­чет­ного накоп­ле­ния плу­то­ния каналы выгружали и по опре­де­лен­ной решетке загружали блоч­ками лития и обогащен­ного урана.

Для улучше­ния усло­вий труда, устра­не­ния дефек­тов обо­ру­до­ва­ния и пере­вода реак­тора на про­из­вод­ство плу­то­ния в апреле-мае 1954 года на реак­торе АВ-3 был выпол­нен капи­таль­ный пла­но­вый ремонт, в кото­ром при­няло уча­стие почти 500 сотруд­ни­ков, полу­чивших облу­че­ние в сред­нем по 2,1 рентгена. Капи­таль­ный ремонт был про­ве­ден успешно, цель была достиг­нута.

В тече­ние после­дующих 7 лет реак­тор рабо­тал в режиме нара­ботки плу­то­ния.

В этот период в отрасли велись про­ра­ботки и иссле­до­ва­ния в обла­сти созда­ния промыш­лен­ного реак­тора двухце­ле­вого назна­че­ния, кото­рый, накап­ли­вая плу­то­ний, про­из­во­дил бы тепло и элек­три­че­скую энергию для нужд народ­ного хозяйства. В созда­нии такого реак­тора при­нял уча­стие и реак­тор АВ-3, на базе кото­рого в мае 1953 года нача­лось созда­ние экс­пе­римен­таль­ной пет­ле­вой уста­новки «ПАВ», состо­ящей из 4-х тех­но­логи­че­ских кана­лов, уста­нов­лен­ных в актив­ную зону: тру­бопро­во­дов пер­вого кон­тура с запор­ной и регу­ли­рующей арма­ту­рой; теп­ло­обмен­ника; цир­ку­ляци­он­ных и подпи­точ­ных насо­сов; системы кон­троля и управ­ле­ния.

Уста­новка пред­на­зна­ча­лась для опре­де­ле­ние стой­ко­сти алюми­ни­е­вых спла­вов, при­ме­ня­емых для труб тех­но­логи­че­ских кана­лов и защит­ной обо­лочки ядер­ного топ­лива при дав­ле­нии на выходе из кана­лов 23 атм и темпе­ра­туре 175-190 оС. В каче­стве теп­ло­но­си­теля при­ме­ня­лась дистил­ли­ро­ван­ная вода.

25 января 1955 года уста­новка «ПАВ» была вве­дена в экс­плу­а­тацию и про­ра­бо­тала до 26 сен­тября 1957 года. На ней были полу­чены необ­хо­димые экс­пе­римен­таль­ные дан­ные для созда­ния двухце­ле­вых промыш­лен­ных реак­то­ров. Сле­дует отмстить, что воз­ни­кающие в системах «ПАВ» раз­лич­ные ситу­ации с экс­пе­римен­том часто при­во­дили к вынуж­ден­ным оста­нов­кам реак­тора, нарушая нормаль­ный режим его работы. Мини­стер­ством при­нима­ется реше­ние о запреще­нии про­ве­де­ния экс­пе­римен­таль­ных работ на промыш­лен­ных реак­то­рах. Однако про­из­вод­ство посто­янно тре­бо­вало совершен­ство­ва­ния тех­но­логи­че­ского процесса, созда­ние новых видов топ­лива, кон­струкци­он­ных мате­ри­а­лов, необ­хо­димых для созда­ния…

1 июля 1954 года в реак­тор­ном про­из­вод­стве ПО «Маяк» были про­из­ве­дены орга­ни­за­ци­он­ные реформы. Реак­торы А, АИ и АВ-3, рас­по­ложен­ные на одной площадке, были объеди­нены в завод № 156, пер­вым дирек­то­ром кото­рого стал Ф. Я. Овчин­ни­ков. Такое объеди­не­ние поз­во­лило укрепить тех­ни­че­ские службы, уве­ли­чить манев­рен­ность пер­со­нала при рабо­тах на наи­бо­лее напряжен­ных участ­ках, сокра­тить управ­лен­че­ский аппа­рат.

Постепенно на реак­торе постро­или современ­ные могиль­ники, газо­очистку, газголь­дер для корот­кожи­вущих ради­о­нук­ли­дов и аргона-41, на при­точ­ной вен­ти­ляции поста­вили фильтры Петря­нова. В про­из­вод­ство были внед­рены раз­лич­ные при­спо­соб­ле­ния и инструменты. Так, по пред­ложе­нию талант­ли­вого умельца-само­родка сле­саря Ю. С. Позд­ня­кова были раз­ра­бо­таны ста­нок рубки отра­бо­тавших труб тех­но­логи­че­ских кана­лов, напор­ная камера для гид­ро­уда­ле­ния из станка рубки обрез­ков труб, при­спо­соб­ле­ние для дистанци­он­ного сбора рос­сыпи рабо­чих блоч­ков в реак­тор­ном помеще­нии. По пред­ложе­нию инже­нера В. И. Кара­ку­лева раз­ра­бо­тана, изго­тов­лена и внед­рена в про­из­вод­ство гид­роштанга, поз­во­лившая дистанци­онно про­из­во­дить замену гра­фи­то­вых вту­лок в реак­торе. По пред­ложе­нию инже­нера М. Н. Гарина вве­дено дистанци­он­ное управ­ле­ние охла­жде­нием кана­лов СУЗ.

На реак­торе была смон­ти­ро­вана и вве­дена в экс­плу­а­тацию новая система кон­троля целост­но­сти тех­но­логи­че­ских кана­лов (КТЦК), кото­рая обес­пе­чи­вала дистанци­он­ный кон­троль дав­ле­ния, темпе­ра­туры и влаж­но­сти в отдель­ных ячей­ках. Это спо­соб­ство­вало обна­руже­нию дефект­ных кана­лов на ран­ней ста­дии и предот­враще­нию зама­чи­ва­ния гра­фи­то­вой кладки.

В апреле 1962 года на реак­торе впер­вые в прак­тике оте­че­ствен­ного реак­тор­ного про­из­вод­ства опе­ра­торы реак­тора столк­ну­лись с необыч­ным эффек­том – сину­со­и­даль­ными коле­ба­ни­ями мощ­но­сти по высоте реак­тора, когда энерго­вы­де­ле­ние в актив­ной зоне само­про­из­вольно перемеща­лось с одной актив­ной сто­роны зоны в другую. Это явле­ние в даль­нейшем было объяс­нено тео­рией ксе­но­но­вых коле­ба­ний. Поста­новка нейтрон­ных тер­мо­дат­чи­ков поз­во­лила уве­ренно кон­тро­ли­ро­вать рас­пре­де­ле­ние нейтрон­ного потока по высоте актив­ной зоны и регу­ли­ро­вать рас­пре­де­ле­ние мощ­но­сти по высоте с помощью ниж­них стерж­ней СУЗ и тем самым ста­би­ли­зи­ро­вать работу реак­тора.

Усадка гра­фи­то­вой кладки, с кото­рой нашли спо­собы борьбы, сме­ни­лась рас­пу­ха­нием и искрив­ле­нием гра­фи­то­вых колонн, нарас­тающим от цен­тра к перифе­рии реак­тора. Науч­ное объяс­не­ние формо­изме­не­ния гра­фита также было най­дено — это так назы­ва­емое необ­ра­тимое вто­рич­ное рас­пу­ха­ние. Кол­лек­тив завода нашёл тех­ни­че­ские реше­ния и при­ёмы работы с деформи­ро­ван­ной гра­фи­то­вой клад­кой (с подоб­ными про­блемами стал­ки­ва­лись кол­лек­тивы всех уран-гра­фи­то­вых реак­то­ров).

Большие улучше­ния про­изошли в начале 60-х годов после вто­рого капи­таль­ного ремонта, когда были решены важ­ные про­блемы с вкла­дышами в каналы и с топ­лив­ными элемен­тами. Для предот­враще­ния веро­ят­но­сти раз­вала кладки реак­тора АВ-3 были изго­тов­лены каналы-натяжи­тели и уста­нов­лены по периметру реак­тора.

Начи­ная со вто­рого года работы реак­тора его мощ­ность постепенно повыша­лась и достигла 600 МВт в 1963 году. Затем экс­плу­а­таци­он­ники в 1,5 раза уве­ли­чили рас­ход воды за счет внед­ре­ния буты­лоч­ных труб, модер­ни­зи­ро­вали системы СУЗ, ТС, РВЛС, про­из­вели ремонт гра­фи­то­вой кладки, слив­ных тон­не­лей, заме­нили вышед­шие из строя трубы ниж­них водо­сбо­ров. В результате осуществ­ле­ния этих и других работ про­из­во­ди­тель­ность реак­тора АВ-3 уве­ли­чи­лась в 5 раз, выйдя на уро­вень мощ­но­сти 1200 МВт и ежегод­ное про­из­вод­ство плу­то­ния 270 кг/год, что рав­но­сильно вве­де­нию в строй пяти реак­то­ров подоб­ных АВ-3.

За комплекс работ по уве­ли­че­нию мощ­но­сти реак­тора АВ-3 Б. В. Бро­хо­вичу было при­сво­ено зва­ние кан­ди­дат тех­ни­че­ских наук, а в 1966 году он был удо­стоен зва­ния «Герой Соци­а­ли­сти­че­ского Труда». Госу­дар­ствен­ную премию СССР полу­чили А. Д. Инкин; А. Е. Спи­рин и Г. М. Лопух. За само­от­вержен­ный труд 35 работ­ни­ков реак­тора АВ-3 были награж­дены орде­нами (в том числе 8 чело­век Орде­ном Ленина) и 25 чело­век меда­лями.

В 1971 году кол­лек­тив реак­тора АВ-3 был объеди­нен с кол­лек­ти­вом реак­тора «А» во главе с В. П. Мат­ве­енко. Это был един­ствен­ный слу­чай в атом­ной отрасли, когда один чело­век был руко­во­ди­те­лем сразу двух раз­ных реак­то­ров одно­временно.

В 1989 году реак­тор АВ-3 наравне с реак­то­ром АВ-2 участ­во­вал в поис­ко­вых рабо­тах по полу­че­нию леги­ро­ван­ного крем­ния, обла­дающего уни­каль­ными свойствами. Пер­вое облу­че­ние слит­ков крем­ния и опре­де­ле­ние нейтронно-физи­че­ских харак­те­ри­стик ячейки было про­ве­дено 28 июня 1989 года. По результа­там проб­ного леги­ро­ва­ния и харак­те­ри­сти­кам рас­пре­де­ле­ния потока в ячей­ках леги­ро­ва­ния было при­нято реше­ние о возмож­но­сти полу­че­ния кри­стал­лов крем­ния с задан­ными свойствами.

38 лет вме­сто пяти по про­екту рабо­тал реак­тор АВ-3 и мог еще рабо­тать. Но наступили времена, когда оружей­ные мате­ри­алы стали не нужны.

1 ноября 1990 года реак­тор был разгружен и выве­ден из экс­плу­а­тации нажа­тием кнопки «A3». Был митинг. Тес­ной тол­пой вокруг реак­тора собра­лись вете­раны. Проща­лись с реак­то­ром как с живым и любимым суще­ством, с кото­рым была про­жита жизнь. В цен­тре «пятачка» реак­тора поста­вила гра­фи­то­вый кирпич с буке­том алых роз, выращен­ных в завод­ской оранже­рее. Гово­рили речи, неко­то­рые сма­хи­вали слезу.

За 38-лет­нюю экс­плу­а­тацию реак­тора АВ-3 создался заме­ча­тель­ный кол­лек­тив экс­плу­а­таци­он­ни­ков, при­бо­ри­стов, меха­ни­ков, физи­ков, дозимет­ри­стов, чья ква­лифи­кация, про­фес­си­о­наль­ное мастер­ство, ответ­ствен­ность, отдача и раде­ние за общее дело поз­во­лили успешно выпол­нить постав­лен­ные перед ними задачи по созда­нию надеж­ного атом­ного щита Родины.