Обнинская АЭС

Обнинская АЭС – первая в мире атомная электростанция, запущенная в промышленную эксплуатацию.

Расположена в городе Обнинске Калужской области.

Организовать работы в русле мирного использования атомной энергии академик Петр Капица призывал еще в 1945 году. И хотя исследования по этой теме проводились, в те годы все силы были направлены на создание атомного оружия. Ситуация изменилась после испытания первой советской атомной бомбы в августе 1949 года.

Впервые предложение о создании реактора будущей АЭС прозвучало в ноябре 1949 года на совещании научного руководителя атомного проекта Игоря Курчатова, директора Института физпроблем Анатолия Александрова, директора НИИХимаша Николая Доллежаля и ученого секретаря научно-технического совета отрасли Бориса Позднякова. Совещание рекомендовало включить в план научно-исследовательской работы Первого главного управления (занималось вопросами обеспечения советского атомного проекта) на 1950 год "проект реактора на обогащенном уране с небольшими габаритами только для энергетических целей общей мощностью по тепловыделению в 300 единиц, эффективной мощностью около 50 единиц" с графитом и водяным теплоносителем. Тогда же были даны поручения о срочном проведении физических расчетов и экспериментальных исследований по этому реактору.

В феврале 1950 года Игорем Курчатовым и Николаем Доллежалем были доложены результаты поисковых исследований и конструкторских работ по вариантам атомной электростанции, а 16 мая 1950 года вышло первое постановление правительства о сооружении в районе нынешнего города Обнинска экспериментальной установки полупромышленного типа – агрегата "АМ".

Реактор получил обозначение "АМ", которое впоследствии расшифровывался как "Атом Мирный". По иному мнению, это была аббревиатура "Атом Морской", так как изначально реактор был составной частью проекта создания атомной подводной лодки.

Проектом были предусмотрены следующие параметры реактора: тепловая мощность 30 тысяч кВт, электрическая мощность – 5 тысяч кВт, тип реактора – реактор на тепловых нейтронах с графитовым замедлителем и охлаждением натуральной водой.

К этому времени в стране уже был опыт создания реакторов такого типа (промышленные реакторы для наработки бомбового материала), но они существенно отличались от энергетических, к которым относится реактор "АМ". Сложности были связаны с необходимостью получения в реакторе АМ высоких температур теплоносителя, из чего следовало, что придется вести поиск новых материалов и сплавов, выдерживающих эти температуры, устойчивых к коррозии, не поглощающих нейтроны в больших количествах и др.

Закладка фундамента и сооружение бетонных стен здания первой АЭС началось в 1951 году. Строительные работы велись параллельно с разработкой технического и рабочего проектов атомной электростанции, что значительно сократило сроки сооружения объекта.
Здание в важнейших своих частях имело толстые стены из железобетонного монолита, чтобы обеспечить биологическую защиту от ядерного излучения. В стены закладывались трубопроводы, каналы для кабеля, для вентиляции и т.п. Учитывая сжатые сроки, отведенные на реализацию проекта, строительные переделки в дальнейшем были невозможны, поэтому при проектировании здания, по возможности, предусматривались запасы с расчетом на предполагаемые изменения. На разработку новых видов оборудования и на выполнение научно-исследовательских работ давались научно-технические задания для "сторонних организаций" – институтов, конструкторских бюро и предприятий. Часто эти сами задания не могли быть полными, и уточнялись и дополнялись по мере проектирования.

Параллельно со строительством решались многие проблемы нового объекта, главной из которых была проблема атомного топлива. Идея проекта реактора "АМ" состояла в применении трубчатого тепловыделяющего элемента — твэла, в котором поток воды для теплосъема движется внутри трубки, а уран находится снаружи.

К началу проектирования способ изготовления подобных трубчатых твэлов не был известен. Разрабатывалось параллельно несколько вариантов конструкций на основе тех данных о поведении материалов, которые к тому времени имелись. Многочисленные попытки ряда институтов (ЛИП АН, НИИ-9, НИИ-13) изготовить опытные образцы, способные выдержать проектные тепловые нагрузки с термоциклированием, заканчивались неудачами.

В конце 1952 года технологи Лаборатории "В" (ныне Физико-энергетический институт) под руководством Владимира Малых разработали твэл, конструкция которого допускала осуществление многих термоциклов и выдерживала нагрузки, в три с лишним раза превышающие проектные. К середине 1953 года появилась вполне определенная однозначная конструкция активной зоны с использованием дисперсионного твэла на основе уран-молибденового сплава (9% молибдена) с магнием, работоспособность которого к этому времени была подтверждена в объеме, признанном достаточным для изготовления первой штатной загрузки реактора.

Решение об окончательном выборе варианта твэла было принято 25 сентября 1953 года — за семь месяцев до физического пуска реактора АЭС.

Первая АЭС была создана за три года. В начале 1954 года началась проверка и опробование различных систем станции.

9 мая 1954 года в Лаборатории "В" началась загрузка активной зоны реактора АЭС топливными каналами. При внесении 61-го топливного канала было достигнуто критическое состояние, в 19 часов 40 минут. В реакторе началась цепная самоподдерживающаяся реакция деления ядер урана. Состоялся физический пуск атомной электростанции.

В ночь на 24 июня реакторная установка была переведена в нормальный паровой режим.

26 июня 1954 года в 17 часов 30 минут пар был переведен на турбину, и генератор синхронизирован с сетью Мосэнерго. Первая в мире АЭС встала под промышленную нагрузку. Этот день по праву стал считаться днем рождения атомной энергетики.

27 июня 1954 года атомная электростанция была пущена в эксплуатацию и дала электрический ток для промышленности и сельского хозяйства прилежащих районов.

Мощность первой атомной станции была небольшой даже по меркам того времени. Зато необычайно велико было политическое значение ее пуска: на фоне гонки вооружений еще не оправившаяся после войны страна не только создала ядерное оружие, но и показала миру пример альтернативного использования силы атома.

Первая АЭС состояла из однореакторной установки с активной зоной высотой 1,7 м, диаметром 1,5 м. Во втором контуре вырабатывался пар под давлением 12,5 атмосфер и температурой 2,6 тысячи °С. Пар поступал в турбину, на валу которой был установлен электрогенератор. Это был первый опыт преобразования через паротурбинный цикл энергии деления ядер урана в электроэнергию.

В октябре 1954 года турбогенератор АЭС вышел на проектную мощность – 5 МВт.

Реактор АЭС, помимо выработки энергии, стал базой для экспериментальных исследований: была организована выработка изотопной продукции, проводились нейтронно-физические исследования и исследования по физике твердого тела, испытания новых тепловыделяющих элементов, органических теплоносителей, конструкционных материалов, датчиков внутреннего контроля и стержней управления реактивностью.

В течение многих лет после пуска первая АЭС была местом масштабной подготовки кадров. Здесь проходили обучение два первых экипажа атомных подводных лодок и операторы первого атомного ледокола. Сюда приезжал на практику эксплуатационный персонал первых блоков Белоярской и Нововоронежской АЭС, специалисты из Чехословакии, Румынии, ГДР и Китая, а также высокие гости со всего мира, в том числе первый космонавт Юрий Гагарин.

Работа АЭС доказала возможность промышленного получения электрического тока от энергии деления ядер, почти полувековой опыт ее безаварийной эксплуатации послужил веским аргументом в пользу развития атомной энергетики для всего мира.

29 апреля 2002 года АЭС была остановлена. В июне 2008 года закончился демонтаж, и исследовательский реактор "АМ" был приведен в ядернобезопасное состояние.

В 2009 году было принято решение о создании на базе АЭС федерального музея атомной энергетики с образовательным центром.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников