Строительство плутониевого комбината. — КиберПедия 

Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Строительство плутониевого комбината.

2017-12-21 258
Строительство плутониевого комбината. 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

Для окончательного составления проекта завода по извлечению плутония изядерного горючего нам крайне необходимо было располагать некоторымколичеством урана, облученного нейтронами. Это обстоятельство вынудило наспринять решение о строительстве полупромышленной установки в Клинтоне. Завод в Клинтоне мы должны были проектировать и строить, не имея ещеникакого опыта в этой области. Главным фактором было время. Несмотря нанезначительные масштабы завода, при его строительстве по существу былииспользованы те же основные принципы, которые нам позднее пришлосьиспользовать при строительстве крупных установок в Ханфорде. Этот завод несколько отличался от Ханфордского. Реакторы в Клинтонебыли не с водяным, а с газовым охлаждением. Они были рассчитаны на мощностьвсего тысяча киловатт, что составляло очень небольшую долю мощностиханфордских реакторов. Газовое охлаждение было использовано в целях большейпростоты и скорости постройки. Но такой способ отвода тепла, вполнеприемлемый на небольших установках, не подходил для крупных. Между прочим,впоследствии в результате некоторых усовершенствований удалось повыситьмощность клинтонской установки. К моменту начала проектирования завода в Ханфорде мы умели отделятьплутоний от урана лишь в микроскопических количествах и только лабораторнымиметодами. Единого мнения о том, какой способ наиболее пригоден для этого, небыло. Еще меньшая ясность была в отношении необходимого оборудования. Тем неменее, работа над проектом завода не останавливалась. Проектирование, приобретение материалов и строительство должны быливестись одновременно с разработкой процесса выделения и егоусовершенствованием по ходу накопления знаний. Главная задача заключалась вполучении достаточного количества облученного урана, нужного для разработкитехнологии его обработки. Причем завод в Ханфорде должен был быть в основномпостроен до получения результатов в Клинтоне. В компании "Дюпон" все работы по плутонию были поручены специальнойсекции отдела взрывчатых веществ, возглавляемой Р. Уильямсом. Инженерномуотделу компании было поручено выполнять все заказы этой секции. Информация об исследованиях, ведущихся в Чикаго, передавалась компании"Дюпон" по различным каналам. Сотрудники компании часто приезжали в Чикаго иКлинтон для обсуждения проектов и получения подробных данных. В Чикаго иКлинтоне постоянно находилось несколько сотрудников компании "Дюпон",осуществлявших постоянную связь ученых с практиками. Каждая существеннаядеталь установки должна была получить одобрение сотрудников Комптона. Вдополнение к обычному окончательному утверждению руководством округачертежи, имевшие отношение к самому процессу, предварительно одобрялисьЧикагской лабораторией. Соображения секретности накладывали специальные условия на обращение счертежами, отчетами и всякой другой документацией, которой обменивались нашиучреждения. Поэтому приходилось прилагать большие усилия, чтобы избежатьвсевозможных административных задержек. Для ускорения строительства чертежирасчленялись таким образом, чтобы по ним нельзя было установить общееназначение сооружения. Благодаря этому удавалось избежать засекречиваниямногих чертежей, что было особенно важно при их использовании субподряднымифирмами и персоналом на строительной площадке. Еще до привлечения компании "Дюпон" Чикагская лаборатория началаразрабатывать черновой проект реактора, охлаждаемого гелием, мощностью вомного раз меньшей, чем мощность основных реакторов. Детальный отчет об этомпроекте был передан впоследствии компании, которая продолжала егоразрабатывать в течение декабря 1942 г. и января 1943 г. Одновременноинженеры компании начали интенсивно изучать сравнительные преимуществагелиевой и водяной систем теплосъема для реакторов. К февралю 1943 г. нам пришлось окончательно расстаться с планамииспользования гелия в реакторах, поскольку всем стало ясно, что, хотятеоретически эта система и была более совершенной, она сулила нам множествопрактических неудобств, связанных с очисткой больших количестврадиоактивного газа. Главным аргументом при этом была трудностьосуществления и эксплуатации герметичного корпуса реактора. Большиенеприятности сулила также проблема перегрузки такого реактора под давлением.Как только стало ясно, что водяную систему охлаждения будет проще и дешевлеизготовить, все работы по освоению гелиевого метода были остановлены. В период выбора площадки в Ханфорде мы считали, что отвод тепла будетосуществляться гелием, но не упускали из виду и вероятность использованияводяного охлаждения, поэтому выбирали площадку с учетом этой возможности.Впоследствии, когда стали ясны преимущества водяной системы охлаждения,обнаружилось, что при этом, кроме больших резервов холодной воды, важна и еечистота. К счастью, вода Колумбии содержала растворенные соли в количествахдаже меньших, чем требовалось, что значительно облегчило ее использование. Однако вплоть до запуска первого реактора существовали опасения, чтодля успешной работы реактора чистота охлаждающей воды должна быть почтитакой, как дистиллированной. Чтобы гарантировать работоспособность хотя быодного реактора, если эти опасения оправдаются, пришлось предусмотретьстроительство крупной установки для деионизации воды. Однажды вечером в Ханфорде я обсуждал целесообразность такогостроительства с сотрудником компании "Дюпон" Ридом, когда в комнату вошелдоктор Хилберри. Я тотчас же поинтересовался его мнением по этому вопросу. -- Установка для деионизации воды, -- ответил он, -- вероятно, непонадобится, однако если она все же будет нужна, то ее отсутствие сорвет всенаши планы. Я повернулся к Риду: -- Начинайте строить. -- Во сколько может обойтись это строительство? -- спросил Хилберри. -- Около восьми миллионов долларов. -- Слава богу, что я не знал этого, когда высказывал свое мнение. Подобный способ оперативного решения проблем применялся мной, конечно,не всегда. Обычно ему предшествовали настолько тщательные исследования,насколько это допускалось отпущенным временем. Тем не менее, зачастуюприходилось принимать решения, когда неизвестных факторов было намногобольше, чем известных. Мы построили только одну деионизационную установку,и, к счастью, ее не пришлось использовать. Мы рассчитывали, что в воде после ее прохождения через системуохлаждения реактора будут содержаться радиоактивные вещества со сравнительнокоротким периодом полураспада. По проекту предполагалось направлять эту водусначала в бассейн для выдерживания. Эта мера была предпринята, чтобыисключить вредное влияние радиоактивности на рыбу в реке. Мы были уверены,что после перемешивания в реке эта вода будет совершенно безвредна длянаселения, живущего вниз по течению. Вскоре после выбора площадки я беседовал с Робинсом, инженером,строившим рыбопроводы на гидроэлектростанции в Бонневиле, и рассказал ему,какие меры мы принимаем, чтобы защитить лососей. Долго после беседы с ним явспоминал его слова: "Каковы бы ни были ваши достижения, вы навлечете насебя вечное проклятие всего Северо-Запада, если повредите хотя бы однучешуйку на одном лососе". К счастью, нам удалось этого избежать. Бетонные стены бассейна выступали над землей на высоту, необходимую длязащиты от радиации всякого приблизившегося к ним. Чтобы избежатьвозникновения турбулентности в течении реки, сбросные трубы были направленыпод углом, поэтому поток был сходящимся. Скорость воды в трубах была выбранаоколо 30 километров в час, чтобы рыба не могла заплыть в бассейн. При этомвсе сбросные воды непрерывно проверяли на радиоактивность. Конструкция реакторов определялась четырьмя важнейшими факторами.Во-первых, опасностью для окружающих, возникающей из-за утечки радиоактивныхгазов в результате механических повреждений или дефектов конструкции;во-вторых, критической величиной выделяющегося тепла в реакторе, котороеможет превысить нормальные пределы, скажем, из-за колебаний в подаче воды;в-третьих, качеством конструкционных материалов самого реактора,обусловливающих требования, предъявляемые к качеству охлаждающей воды, и,в-четвертых, совершенно неизученным тогда влиянием длительного нейтронногооблучения на прочность конструкционных материалов. Для максимального выхода плутония облучение урана в реакторе должнопродолжаться несколько месяцев, лишь после этого можно начинать егоотделение от невыгоревшего урана и продуктов деления. Рабочая зона реактора состояла из тщательно обработанных блоков графитавысокой чистоты, в которые были заделаны алюминиевые трубы, загруженныеураном в виде небольших цилиндров или брусков. Реактор охлаждался водой,поэтому нас крайне беспокоила проблема коррозии, так как мы знали, что выходиз строя даже малой части труб будет означать остановку всего реактора. Проект должен был удовлетворять трем главным требованиям: бытьнеуязвимым для известных или неизвестных источников опасности; обеспечиватьнадежность в работе и быстроту достижения запланированного уровняпроизводства плутония. Трудности, возникавшие на нашем пути, не поддаютсяописанию -- ведь многие детали конструкций весом более 100 тонн нужно былособирать с точностью, соответствующей производству прецизионных механизмов.Лишь благодаря поддержке промышленных фирм компании "Дюпон" удалосьпреодолеть эти неслыханные трудности. Теперь невозможно представить, сколь сложны были многие стоявшие переднами задачи. Достаточно показателен пример с изготовлением алюминиевых труб.Чтобы разработать технологию их изготовления, крупнейшей фирме "Алуминиумкомпани оф Америка" потребовалось семь месяцев напряженных исследований. Мы быстро и, как нам казалось, своевременно начали изучать технологиюизготовления оболочек для урана. Однако исследования удалось завершить лишьза несколько месяцев до пуска первого реактора. Особую проблему представляла защита реактора. Десять месяцев ушлотолько на подготовку к ее сооружению, а сооружение ее заняло еще три месяца.На основе научных расчетов нужно было выбрать доступный и пригодный длязащиты материал. Только после этого можно было начинать проектирование. Входе исследований удалось получить особый сорт прессованной древесинывысокой плотности. Затем нужно было разработать специальные методы и создатьособые инструменты для обработки блоков этого материала. Нужно было заказатьтысячи тонн стальных плит и миллионы квадратных метров прессованнойдревесины. В то же время составлялось техническое задание на всю защиту,которое предъявляло очень высокие требования к точности сборки. Около 60фирм привлекались к выполнению этого заказа, но все они отказались из-засложности конструкции и недостатка времени на разработку ее технологии. Лишьпосле того как в мастерских компании "Дюпон" были разработаны образцы итехнология процесса, удалось найти фирму, согласившуюся выполнить этотзаказ. Не менее трудной проблемой явилась сварка окружающих реактор стальныхплит. Эту работу надо было выполнить очень точно. Даже самые ничтожныедефекты не допускались. Несколько месяцев пошло только на отработку методовсварки. Была разработана система повышенной оплаты труда сварщиков. Чтобыполучать повышенную заработную плату, сварщик должен был посещатьспециальные курсы и время от времени сдавать экзамены по качеству сварки. Некоторые детали реактора имели необычные формы, причем допуски наточность обработки и вес их были на грани технических возможностей. Наряду сэтим существовало много совершенно необычных и ранее не изготовлявшихсяузлов, таких, как управляющие и аварийные стержни, специальные приборы,механизмы для загрузки и разгрузки реактора, кабина подъемника сосверхтяжелой защитой, наконец, вся система отвода тепла. Изготовление каждойдетали этих узлов требовало аккуратной и тщательной обработки. Для обеспечения бесперебойной подачи воды к каждому реактору былисозданы независимые системы водоснабжения, которые дублировали, друг друга.Одновременно эти системы были связаны между собой. При выходе из строя однойсистемы вторая могла обеспечить поступление воды. Были также предусмотреныаварийные резервуары, расположенные на большой высоте, с автоматическимподключением в случае выхода из строя обеих систем водоснабжения. Этисложные меры предосторожности были необходимы для того, чтобы обеспечитьснабжение реактора водой на время устранения аварии. Для защиты персонала от мощного излучения (по мощности это излучениебыло эквивалентно излучению сотен тонн радия), сопровождающего образованиеплутония, реакторы были окружены массивной сплошной стеной из стали,прессованной древесины и бетона. На каждый реактор отводилась площадь, равная 2,5 квадратных километра.Расстояние между реакторами было установлено 10 километров. Если бы возникланеобходимость в строительстве дополнительных реакторов, мы разместили бы ихмежду уже построенными. Разработка оборудования для завода по выделению плутония должна былавестись параллельно с разработкой реакторов, даже скорее с некоторымопережением ее. К счастью, два наиболее перспективных технологическихпроцесса требовали использования практически одинакового оборудования и, покрайней мере, первую стадию проекта можно было уже разрабатывать.Окончательные решения по большинству узлов завода в Ханфорде должны былибыть приняты до того, как будет запущена установка в Клинтоне. Сначала нам казалось необходимым иметь восемь заводов по переработкегорючего, потом шесть, потом четыре. В итоге на основе опыта работыполупромышленной установки в Клинтоне мы сократили их число до трех, изкоторых один должен быть резервным. Я особенно хочу обратить вниманиечитателя на то, что эти заводы были нами спроектированы в то время, когда мырасполагали лишь микроскопическими количествами плутония. На этих заводах мытакже применили независимые, дублирующие друг друга системы снабжения водойи энергией, чтобы обеспечить наибольшую надежность их работы. Каждый заводпредставлял собой сплошное бетонное строение около 250 метров в длину,разделенное внутри на отдельные камеры, содержавшие различные установки, вкоторых происходил процесс выделения плутония. Для защиты от интенсивногоизлучения камеры были окружены бетонными стенами толщиной более двух метрови сверху накрыты бетонными плитами почти такой же толщины. В ходе работы все оборудование такого завода должно было стать в высшейстепени радиоактивным, поэтому его осмотр и ремонт могли производить лишь нарасстоянии. Это обстоятельство заставило предусмотреть в проекте системыперископов и других средств дистанционного контроля и управления. С ихпомощью все операции можно было проводить, оставаясь за толстой бетоннойзащитой. Необходимость работы различных механизмов при отсутствии людейпредъявляла очень высокие требования к изготовлению и монтажу оборудования.Эти требования распространялись даже на такие механизмы, как специальныежелезнодорожные вагоны, в которых облученный уран доставляли от реакторов кзаводам по переработке. Рельсовый путь, по которому ходили эти вагоны, былуложен так, чтобы полностью исключить опасность аварии. Мы ни при какихобстоятельствах не могли рассчитывать на ремонт радиоактивного оборудованиянепосредственно людьми. После извлечения из реакторов урановые бруски сразу же помещали подводу и хранили там вплоть до перевозки в особых вагонах в специальную зону.Там их хранили также в воде до тех пор, пока радиоактивность не уменьшаласьдо величины, допускавшей их переработку химическими методами. Остававшиеся после извлечения плутония отходы были не менеерадиоактивны, и с ними можно было работать только на расстоянии. В основномэти отходы состояли из производственных растворов, образующихся на заводахпо переработке. Их заключали в бетонные баки, выложенные внутри сталью, изахороняли, чтобы предотвратить их опасное воздействие на окружающих.Приходилось принимать меры и для отвода непрерывно выделяющегося из отходовтепла. Вначале мы имели только одну емкость, рассчитанную на год работызаводов, однако вскоре вынуждены были добавить к ней другие. Мы надеялись,что проблемы, связанные с захоронением радиоактивных отходов, будут решеныпозднее и что часть урана, остававшаяся в растворах так же, как ирадиоактивные вещества, может быть из них впоследствии извлечена. Этооблегчило бы обращение с отходами. При проектировании заводов в Ханфорде, как и во всех других случаях,предусматривались меры для охраны здоровья людей, которые будут тамработать. Это, однако, всегда было связано с увеличением расходов и самогоценного для нас -- времени. Тем не менее, для нас было обязательным строгоеправило: если точно неизвестна степень опасности, принимать меры в расчетена наибольшую. Компания "Дюпон", хотя и полагалась на правильность проектаЧикагской лаборатории с точки зрения техники безопасности, не снимала с себяответственности. Для этого она направляла на стажировку в Чикагоспециалистов по технике радиационной безопасности и врачей, а также нанялана службу опытного рентгенолога и физика-дозиметриста из Чикагскогоуниверситета. Все это позволило компании сохранять разумное равновесие междутребованиями срочного строительства и техники безопасности. Опыт, который мы накопили в Клинтоне, свидетельствовал о том, чтоопасность для людей вне самой зоны производства значительно меньше, чем мыпредполагали, но зато опасность вследствие токсичности окончательногопродукта намного больше. Мы тогда очень мало знали о реакции организмачеловека на облучение нейтронами. Но то, что это облучение опасно, мы зналии принимали все меры предосторожности. Радиоактивность была серьезным и коварным врагом, поскольку заметить еедействие можно только при помощи специальных приборов. Из трех видов ядерныхизлучений: альфа, бета и гамма-излучения -- последнее является наиболееопасным. Альфа и бета-излучения легко поглощаются гонкими слоями вещества ине проникают глубоко в организм человека. Гамма-лучи, обладая большойпроникающей способностью, ионизируют атомы, поражая тем самым живые ткани. Вотличие от бета-излучения гамма-лучи действуют не только на поверхностьтела, но поражают и все ткани организма. Облучение в дозах, превышающихнекоторую критическую величину, может иметь роковой исход (это, однако, непомешало Гровсу заявить перед тем, как сбросить бомбу, что радиоактивностьне повлияет на людей, и отклонить предложение ученых вместе с бомбойсбросить на Японию листовки, предупреждающие о последствиях радиоактивногозаражения. -- Прим. ред.). Национальный консультативный совет по защите от рентгеновских лучей иизлучения радия установил допустимую дозу облучения в одну сотую рентгена вдень. Такая доза может быть получена человеком за любой промежуток времени,лишь бы она не была превышена за сутки. В соответствии с расчетом слойсвинца толщиной 0,3 метра, бетона толщиной 2,1 метра или слой воды толщиной4,5 метра может обеспечить достаточную защиту от самого высокого уровнярадиоактивности, который можно было ожидать в помещении, где расположенреактор. Каждый узел завода, представлявший опасность из-за радиоактивности,имел независимую защиту. Например, трубопроводы на заводе были заделаны вбетон, чтобы исключить утечку радиоактивных растворов. Эксплуатация заводапоказала, что эти меры были правильными. Инженеры компании "Дюпон" разработали систему управления реакторами,которая исключала всякую возможность аварии. Эта система состояла изрегулирующих стержней, которые можно было вводить или автоматически, иливручную, и аварийных, которые в случае аварии мгновенно опускались в каналыактивной зоны реактора, и, кроме того, предусматривалась возможностьзатопления активной зоны реактора жидкостью, останавливающей цепную реакцию.Последнее могло быть осуществлено дистанционно из защищенной комнаты пультауправления. Применение этой третьей меры аварийной защиты исключаловозможность дальнейшего использования реактора. Кроме реакторов и заводов по переработке горючего, был построен ещеодин реактор для испытания графита, урана и прочих материалов, применяемыхпри сооружении основных реакторов. Этот реактор был рассчитан на значительноменьшую мощность, поэтому он не требовал мощной защиты и системы охлажденияи его сооружение было менее сложным, чем установка в Клинтоне. На той территории, где был расположен испытательный реактор, былиразмещены мастерские, где урановые заготовки превращали в блоки, затем изних вытачивали стержни и заключали в оболочку. Там же находились большиелаборатории и экспериментальная установка для изучения процесса извлеченияплутония, рассчитанные на работу с радиоактивными материалами. Для экономии времени все урановые стержни, необходимые для первойзагрузки реактора, приготовлялись на стороне, а их обточка и заключение воболочку производились в Ханфорде. Не зная точно степени опасности, которой сопровождается загрузкареактора, мы были вынуждены разработать и установить много новых приборов имеханизмов. Даже для их изготовления не было готового оборудования, и мывынуждены были изготовлять их на месте. С этой целью нам пришлосьорганизовать крупные мастерские. К нашему счастью, Ханфорд был хорошо обеспечен электроэнергией.Гидроэлектростанция Грэнд Каули уже располагала мощностью 20 тысячкиловольтампер, а к сентябрю 1943 г. могла полностью удовлетворить нашипотребности в энергии. Гидроэлектростанция в Бонневиле хотя и не располагалав то время резервами мощности, но на ней были установлены дополнительныегенераторы. Увеличение мощности последней гидроэлектростанцийпредназначалось для нужд алюминиевой промышленности, однако мы были уверены,что в случае нарушения подачи энергии от Грэнд Каули станция в Бонневилесможет прийти нам на помощь. На территории ханфордской площадки нам предстояло провестивысоковольтную линию напряжением 230 киловольт и длиной около 65 километрови построить для нее четыре понижающие подстанции. Ко всем нашим проблемам скоро прибавилась еще одна, не менее важная:создать соответствующие жилищные условия и коммунальное обслуживаниеханфордского персонала. В качестве базы для создания жилого поселка былаиспользована приобретенная вместе с участком небольшая деревушка Ричлэнд.Административные корпуса, здания различных центральных служб, необходимыепри таком объекте, строили также в этой деревушке. Среди прочих объектов нампредстояло построить лаборатории, склады, мастерские, ограды, электрические,водяные и паровые коммуникации, канализацию и запасные резервуары, а такжесотни километров шоссейных и железных дорог. Во всех книгах, затрагивающих историю Манхэттенского проекта, оченьмало внимания уделялось описанию образа жизни тысяч и тысяч простых людей,работавших на том или ином объекте. Жизнь на каждом объекте имела свои неповторимые особенности, однакобыли некоторые общие черты: изоляция, режим секретности, спартанские бытовыеусловия. Вероятно, наиболее тяжела такая жизнь была для женщин. Наилучшейиллюстрацией этого может служить Ханфорд. Там работало несколько тысячженщин в качестве секретарей, стенографисток и референтов. Заботу об их бытовых нуждах и поддержании их духа взяла на себязамечательная женщина Б. Штейнмец, впоследствии настоятельница Орегонскогоколледжа. Именно ей как инспектору по работе с женским персоналомприходилось сталкиваться с теми проблемами, которые всегда возникают вбольшом коллективе женщин, вынужденных жить в изолированном мире, лишенноммногих привычных удобств. Наша заинтересованность моральной стороной ихжизни была, конечно, не целиком альтруистической. В основном мы стремилисьпредотвратить текучесть канцелярского персонала. Дело в том, что нашислужащие могли легко найти работу в близлежащих городах, где жилищные ибытовые условия были намного приятнее. Эта опасность появлялась с момента ихприбытия на место. Многие из девушек и женщин, завербованные в самых различных штатах СШАдля высокооплачиваемой оборонной работы на "великом Северо-Западе" идоставленные туда часто через весь континент, прибывали в Ханфорд снесбыточными надеждами. Их разочарование часто начиналось уже нажелезнодорожной станции в юго-восточной части штата Вашингтон, куда ониприбывали ночью. Уставшие от длительного путешествия в сидячих вагонах,переполненных, как обычно в годы войны, они надеялись попасть, наконец, впредназначенные для них квартиры, принять ванну и быстрее заснуть. Однакооказывалось, что до Ханфорда им еще предстоит путешествие на автобусе.Лишенные своего багажа, они должны были ночевать в приемном пункте, неотличавшемся большими удобствами. На их пути к отдыху еще стоял целый деньнудных формальностей, связанных с приемом на работу. Чтобы смягчить чувство неудовлетворенности вновь прибывших, миссисШтейнмец проводила с каждой группой беседу, разъясняя им важность их будущейработы и ее непосредственное значение для дела скорейшего окончания войны.Почти у каждой женщины кто-то из близких был в армии, и потому такаяагитация действовала безотказно. Безусловно, эффект был не стопроцентным,однако когда какая-либо из женщин твердо решала уйти с работы, миссисШтейнмец всегда удавалось узнать истинные мотивы, и это в свою очередьпомогало ей понять причины недовольства, которые она помогала нам устранять. Она служила для руководства завода как бы громоотводом, так как любаяженщина могла прийти к ней поделиться своими заботами и трудностями иполучить утешение и деловой совет. Кроме нее в каждом из домов имеласьженщина -- "мать дома", как ее называли, заботившаяся о поддержании вженщинах уверенности и спокойствия. Как рассказывала сама миссис Штейнмец, ее не переставала поражатьоперативность сотрудников компании "Дюпон". Например, дорожка между воротамии домами женской жилой зоны была покрыта гравием. Однако ежедневное хождениепо гравию быстро приводило в негодность обувь, которой тогда не хватало, чтовызывало недовольство женщин. Во время одного из своих посещенийответственный за строительство служащий компании спросил у миссис Штейнмец оее нуждах. "Нам нужно сделать тротуар или хотя бы просто заасфальтироватьдорогу", -- ответила она, думая, что, может быть, эта просьба к чему-нибудьприведет. Она была крайне поражена, увидев на следующий день прибывшиегрузовики с асфальтом. Это, безусловно, мелкая деталь, но и она помогалаудерживать колеблющихся людей. Другим поводом для неудовольствия было отсутствие магазина одежды иналичие всего одной дамской парикмахерской на тысячи женщин. Для ликвидацииэтих неудобств мы попросили одну из фирм по продаже женского платья открытьв Ханфорде свое отделение. Кроме этого, был открыт специальный автобусныймаршрут до Паско, что позволяло женщинам время от времени пообедать вгороде, сделать покупки, сходить в парикмахерскую или в кино. Из города впоселок поздно вечером ходил специальный автобус. В поселке была открыта небольшая библиотека и организованы церковныебогослужения для католиков и протестантов. Однако чувство беспокойства и одиночества, вызванное однообразиемжизни, было не так-то легко преодолеть. Одной из самых успешных мер противэтого были танцы, которые устраивались по инициативе командиравоенно-морского подразделения в Паско, куда наших женщин доставляли наавтобусах. От конструкции реакторов до охраны промысловых рыб состояния женскойобуви -- таков диапазон вопросов, которыми приходилось заниматься вХанфорде. Эти проблемы, конечно, были не одинаковы по важности, но все онибыли связаны со скорейшим достижением намеченной цели.

ГЛАВА ВОСЬМАЯ.

ОК-РИДЖ.

Другим центром по получению материалов для бомбы, кроме Ханфорда, былОк-Ридж. Здесь были расположены все наши заводы, где ничтожные количестваурана-235 отделялись от основного изотопа -- урана-238. В принципе существовало несколько способов для осуществления этогопроцесса, однако пригодными с точки зрения наших планов оказались толькодва: электромагнитный газодиффузионный (методы жидкостной термодиффузии ицентрифугирования еще не были разработаны). Строительство соответствующихзаводов было утверждено в конце 1942 г., т. е. почти одновременно с началомстроительства плутониевого завода в Ханфорде. В 1944 г. мы решили построитьеще один термодиффузионный завод в Ок-Ридже. Подробная история заводов в Ок-Ридже и тех исследований, в результатекоторых они были созданы, заняла бы несколько томов. Я постараюсь нарисоватьлишь общую картинy этого гигантского комбината, известного в те времена подназванием Клинтонского инженерного завода, и рассказать об основныхтрудностях на пути к получению делящихся материалов для бомбы, способнойположить конец войне. Сначала мы решили, что отдельные урановые заводы в Ок-Ридже нужнорасполагать как можно дальше один от другого, ибо если один из них постигнеткатастрофа, другие не пострадают от взрыва или загрязнения. Поэтомуэлектромагнитный и газодиффузионный заводы были расположены в лощинах нарасстоянии 27 километров друг от друга. Позднее, однако, когда строилсятермодиффузионный завод, мы пренебрегли этими соображениями и построили егов непосредственной близости от парогенерирующей станции газодиффузионногозавода, чтобы использовать пар максимально высокой температуры. Электромагнитный завод (его условное название Y-12) занимал площадьоколо 330 гектаров в юго-восточной части запретного района, недалеко отОк-Риджа. По количеству рабочих этот завод был самым большим в комбинате.Его строительство было начато (в феврале 1943 г.) и закончено (перваяочередь в ноябре 1943 г.) раньше других. В течение года он был единственнымдействующим заводом, а до 31 декабря 1946 г. оставался единственным, гдеполучали готовый продукт -- полностью обогащенный уран, т. е. такой, какойнеобходим для бомбы. Электромагнитный процесс был важнейшим звеном Манхэттенского проекта.Назначение процесса состояло в выделении урана-235 из природного урана вколичествах и концентрации, достаточных для создания оружия. По своемусуществу это больше физический, чем химический, процесс, хотя вприготовлении материала химия играла большую роль. В принципе идея методаоснована на том факте, что более тяжелый ион описывает в магнитном поле дугубольшего радиуса, чем менее тяжелый. Таким путем можно разделить различныеизотопы одного элемента. Чтобы реализовать этот способ в крупных масштабах, пришлось провестиколоссальные физические и химические исследования и, кроме того, выполнитьмножество исследований в сопряженных областях науки, таких, как металлургия,биология и медицина. Мы должны были спроектировать, построить и наладитьэксплуатацию громадного завода с оборудованием невероятной сложности, нерасполагая при этом опытом полупромышленного характера. Идея созданияполупромышленной установки из-за недостатка времени была оставлена с самогоначала. По этой же причине исследования, проектирование и строительствовелись почти одновременно и не могли основываться на каком-либо опыте. Мы никогда не решились бы на столь рискованный эксперимент, если бы неглубочайшее доверие, которое мы испытывали к способностям и энергии Э.Лоуренса. Еще в самом начале атомных работ Лоуренс убедился, чтоэлектромагнитное разделение осуществимо, однако его оптимизм мало кторазделял. Этот метод требовал использования огромного количестваисключительно сложных, еще не разработанных устройств, связанных с высокиминапряжениями, высоким вакуумом и сильными магнитными полями. Длякрупномасштабного производства этот метод казался почти неприемлемым. Дж.Фелбек, руководивший разработкой газодиффузионного процесса по заданию фирмы"Юнион карбайд", однажды сказал, что электромагнитное разделение напоминаетему поиски иголки в стоге сена человеком в боксерских перчатках. Правда, дляполучения небольших количеств чистого урана-235 пригодность этого метода невызывала сомнений. Мы все же воспользовались этим методом, ибо надеялись,что он обеспечит нам получение необходимого продукта в больших количествах. Дальнейшие события подтвердили правильность нашего решения. Толькоблагодаря ему мы смогли получить первые образцы урана-235 для экспериментовв Лос-Аламосе и несколько позднее для бомбы, сброшенной на Хиросиму. Безэтого урана мы запоздали бы и с изготовлением плутониевой бомбы. Еще задолго до начала необходимых исследований и до разработкиосновного оборудования мы начали проектировать и строить здание завода.Строительство вела фирма "Стоун и Вебстер". За научную разработку процессаотвечала Радиационная лаборатория Калифорнийского университета,возглавляемая Лоуренсом, и, наконец, эксплуатацию завода мы поручили фирме"Истмэн-Кодак", филиал которой "Теннесси Истмэн" имел большой опыт вхимических производствах. Во всей стране было всего три фирмы, которым мы могли, по нашемумнению, доверить изготовление электротехнического оборудования завода. Чтобыне перегружать каждую из них, мы распределили заказы между ними: "Дженералэлектрик" поручалось производство электросилового оборудования,"Эллис-Чалмерс" -- производство магнитов и "Вестингауз" -- производствовакуумных камер. Создание и эксплуатация такого завода вызвали много новых инженерныхпроблем, поскольку лабораторные методы обработки граммовых количеств урананужно было приспособить для обработки тонновых. Успешность операции зависелаот согласованности работы ученых, конструкторов, инженеров, строителей иналадчиков. Все привлеченные фирмы имели в Беркли столько своихпредставителей, сколько им было необходимо. Около 50 ведущих специалистовбыло переброшено из Беркли в фирму "Теннесси Истмэн". Еще одна большаягруппа ученых и инженеров из этой лаборатории постоянно находилась вОк-Ридже, оказывая помощь в установке и наладке оборудования. Нам с самого начала было ясно, что масштабы и стоимость завода будутгигантскими. Первая очень приблизительная оценка расходов выразилась в суммепорядка 12--17 миллионов долларов. Скоро она увеличилась до 35 миллионов.Эти подсчеты относились, правда, к проекту завода, значительно меньшего, чемтот, который был окончательно построен. В своем первом докладе президентуРузвельту в начале декабря 1942 г. Военно-политический комитет определилстоимость всего проекта в 400 миллионов долларов. В то время мы считали, что на электромагнитный процесс из этой суммыпридется порядка 100 миллионов. Все эти расчеты были лишь приблизительными,так как никто не имел ясного представления о производительности такогозавода и его масштабах. Стоимость сооружения завода за вычетом стоимостинеобходимого нам серебра, взятого взаймы в государственном казначействе, на31 декабря 1946 г. составила 304 миллиона долларов. На научные исследованиябыло истрачено 20, на сооружение -- 6 и на эксплуатацию -- 204 миллионадолларов. Только стоимость электроэнергии составила около 10 миллионовдолларов. Приступая к строительству зданий, мы предполагали, что необходимуюстепень обогащения урана может обеспечить двухстадийный технологическийпроцесс. Эти отдельные стадии процесса мы назвали альфа и бета-стадиями. Наальфа-стадии исходным продуктом будет естественный уран. Однако степеньполучаемого здесь обогащения могла оказаться недостаточной для бомбы.Необходимого обогащения мы рассчитывали достичь на второй, бета-стадии.Первоначальная конструкция разделительной установки для альфа-стадии имелавид большого овала, состоящего из 96 магнитов и 96 приемных камер. Почтисразу кто-то из калифорнийских ученых придумал для нее название "рейстрек"(т. е. гоночный трек), которое за ней и закрепилось. Разделительные установки для бета-стадии должны были работать напродукте, получаемом на альфа-стадии. Конструктивно они должны былинапоминать альфа-установки, и поскольку не было твердой уверенности в том,что они нам будут необходимы, мы решили сначала построить установки дляальфа-стадии. В окончательном виде завод Y-12 состоял из пяти альфа-установок (каждаяиз девяти рейстреков), трех бета-установок с восьмью рейстреками по 36магнитов, химических и других вспомогательных кор

Поделиться с друзьями:

Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...

Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...

Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...

Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.113 с.