Cómo domesticar la desintegración nuclear
La primera central nuclear soviética en el planeta ha creado toda una industria en la industria energética global.
Pyotr Kapitsa puede ser considerado el "abuelo" de la primera central nuclear del mundo: fue él quien envió a la Primera Dirección Principal "Sobre el uso de la energía intraatómica con fines pacíficos" establecida por el Consejo de Comisarios del Pueblo de la URSS en 1945. El presidente de la Academia de Ciencias, Sergey Vavilov, estuvo de acuerdo con las tesis indicadas en el documento, quienes tomaron la iniciativa en todos los trabajos sobre los usos pacíficos de la energía atómica. Sin embargo, la ejecución práctica del plan solo fue posible al final de 1940-x, cuando la URSS ya tenía una industria nuclear de pleno derecho: se produjo plutonio en el reactor A-1 en la planta de Mayak en Ozersk desde 1948, se dominó la producción industrial de uranio enriquecido.
Y si durante la guerra y en la posguerra el estudio y la producción de elementos radiactivos se llevaron a cabo principalmente con fines militares, ya en 16 de mayo del año 1949, el gobierno emitió un decreto sobre el establecimiento de la primera central nuclear. Igor Kurchatov fue nombrado director del proyecto científico, y Nikolai Dollezhal, físico e ingeniero, fue nombrado jefe de diseño del futuro reactor. Primero, el proyecto fue ocupado por el Laboratorio Kurchatov No. XXUMX de la Academia de Ciencias de la URSS (más tarde - el IAE lleva el nombre de IV Kurchatov). Propuso varias variantes de reactores, de los cuales el Consejo de Ministros eligió tres: dos de grafito de uranio con enfriamiento de agua y gas, respectivamente, y el tercero, uranio de berilio con enfriamiento de gas o líquido de metal.
Uno en lugar de tres
Según el plan original, se suponía que los tres reactores funcionarían, lo que haría girar una sola turbina de vapor y un generador con una pequeña potencia de 5000 kW en la actualidad. Como resultado, en lugar de tres, decidieron construir uno, un reactor refrigerado por agua de uranio-grafito: las tecnologías requeridas para su construcción se probaron en energía térmica convencional, y muchas otras soluciones ya se utilizaron en reactores industriales soviéticos que producían armas plutonio (había cuatro reactores de este tipo en Mayak a principios de la década de 1950).
Sin embargo, otra institución asumió la construcción práctica de la central nuclear. El hecho es que en la construcción de una planta de energía nuclear, aún era imposible perder la experiencia al momento de usar reactores industriales, ya que los reactores Mayak operaban a temperaturas relativamente bajas en el núcleo, y la construcción del reactor, donde la temperatura de los materiales era mucho mayor, Exigió una masa de nuevas soluciones prácticas. Todo esto podría ser tratado solo por una institución especializada, que asumió completamente esta tarea. El Laboratorio Kurchatov, que en ese momento estaba trabajando en la creación de la primera bomba atómica soviética, no pudo concentrarse en desarrollar estas soluciones necesarias.
El Laboratorio B, uno de los cuatro laboratorios establecidos en 1945 durante el proyecto atómico e incluido en la Novena Dirección Principal de la NKVD, tuvo el honor de participar en el desarrollo del átomo pacífico. Estaba ubicado cerca de la estación de tren Obninskoye Moscú-Kiev, cerca de Moscú. Fue aquí donde surgió la primera ciudad de la ciencia soviética. En junio, el conocido físico teórico, miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de la URSS, Dmitry Blokhintsev, se convirtió en director del laboratorio 1950. Todo el color de la física nuclear soviética de esa época se recogió en el laboratorio. Especialistas alemanes de los laboratorios del Instituto Kaiser Wilhelm y la Universidad de Leipzig también fueron invitados a la investigación. A sugerencia de Kurchatov, todos los materiales de diseño para el reactor de uranio y grafito se transfirieron al Laboratorio B. Y ya en 1952, la construcción de una central nuclear comenzó en el sitio de la antigua aldea Pyatkino en la orilla de la Protva. La elección de la ubicación se asoció, entre otras cosas, con la necesidad de tomar agua para enfriar el reactor.
Medio siglo sin falta
La construcción de la central nuclear tomó cerca de 2 años. El reactor de energía de uranio-grafito del tipo de canal en los neutrones térmicos se denominó AM-1, que significa "paz atómica - 1". El enfriamiento con agua a presión estuvo involucrado, y su producción de calor fue de aproximadamente 30 MW. En marzo, se llevó a cabo un 1954, un lanzamiento de prueba de un reactor de potencia cero (el llamado banco de pruebas críticas), montado en una de las salas de laboratorio. La puesta en marcha permitió obtener una reacción en cadena autosuficiente de los núcleos de uranio en fisión, y los ingenieros comenzaron a preparar un reactor "real" para el lanzamiento.
Central nuclear de Beloyarsk en la región de Sverdlovsk. Foto: Donat Sorokin / TASS
En el aniversario de Victory, 9 de mayo 1954, el núcleo del reactor se cargó con canales de combustible que contenían uranio enriquecido. Cuando se introdujo el canal de combustible 61, se alcanzó un estado crítico y se inició una reacción en cadena autosuficiente en el reactor. Más tarde, se cargó una zona completamente activa, que contenía los canales de combustible de 128: la carga del reactor fue aproximadamente 560 kg de uranio enriquecido en uranio-235 a 5 - 10%.
AM-1 ganado, pero por ahora inactivo. Sólo el generador de junio 26 se conectó a las redes eléctricas. En 17: 45 del mismo día, la primera planta de energía nuclear del mundo presentó su primera red actual. En octubre, la central nuclear de Obninsk alcanzó los parámetros de diseño. Por la exitosa implementación del proyecto, a Blokhintsev, Dollezhal y otros dos diseñadores de centrales nucleares, Andrei Krasin y Vladimir Malykh, se les otorgó el Premio Lenin. La primera central nuclear del mundo abrió el camino al uso de la energía atómica con fines pacíficos. El poder que dio varió en diferentes años: de 3 a 5 MW; su eficiencia alcanzó 17% (la eficiencia de las centrales eléctricas modernas es aproximadamente 2 veces mayor).
En la esfera del átomo pacífico de la URSS, fue un pionero: el presidente de Estados Unidos, Dwight Eisenhower, anunció planes para el desarrollo de la energía nuclear solo en 1953 y, como se cree ahora, esta declaración fue en gran parte un truco de propaganda diseñado para justificar el gasto presupuestario en aumento con fines militares. Y solo en 1958, la primera planta de energía nuclear fue lanzada en Pennsylvania.
En 1960, el Laboratorio B fue renombrado como Instituto de Física y Energía, que tomó tanto investigación teórica como capacitación y desarrollo práctico. El primer instituto del país, creado para desarrollar reactores atómicos, produjo más de una generación de brillantes especialistas en física nuclear.
29 Abril 2002, el reactor de la primera central nuclear, que funcionó durante casi medio siglo (años 48), se detuvo de forma permanente. La razón es la falta de rentabilidad: mantener la estación en condiciones seguras se volvió más caro cada año. La estación, como dicen, está moralmente obsoleta: a lo largo de los años de su trabajo, apareció más poderosa y económica. Sin embargo, la experiencia de su operación tuvo una gran influencia en el desarrollo de la industria atómica soviética. Por ejemplo, se usó en la construcción de la central nuclear de Beloyarsk con una capacidad de 300 MW lanzada en el año 1964. A lo largo de los años de funcionamiento de la central nuclear de Obninsk, la industria mundial de la energía nuclear se ha convertido en una importante industria separada de producción de energía.
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