Музей физико-энергетического института

Музей был создан 30 лет назад по инициативе парткома института талантливыми энтузиастами, сотрудниками ФЭИ - Олегом Васильевичем Комиссаровым, Владимиром Алексеевичем Ивановым, Николаем Александров.В 1945 году в СССР была произведена "инвентаризация" физиков во всех областях, включая преподавателей вузов. Их оказалось всего около 1500 человек. А задачи предстояло решать запредельные - догнать и перегнать американцев, которые уже имели ядерное оружие, огромные цеха по обогащению урана, обслуживать которые можно было только на велосипедах или мотоциклах. И всё же сумели догнать американцев. Всего лишь через три года будет испытана первая Советская атомная бомба, а через восемь лет в Обнинске заработает Первая в мире АЭС. При активном участии практически всех отделений института.

Здесь,блок графитовой кладки Первой АЭС, а прямо за ним - обыкновенные счёты, принадлежавшие Михаилу Егоровичу Минашину. А рядом, на другой витрине, логарифмическая линейка Василия Саввича Ляшенко. Именно на этих исторических счётах и логарифмических линейках производились физические и тепловые расчёты уран-графитового реактора АМ для Первой в мире атомной станции.

Лопатка турбины Первой АЭС:

Первая АЭС недолго давала электроэнергию, да и мощность её была небольшой, всего 5 МВт. Из-за большой спешки многое на станции было не доработано. Возрастали утечки воды в реакторе. Менее чем через месяц встал вопрос о закрытии АЭС. Турбина была демонтирована, и после некоторых доработок Первая АЭС превратилась в уникальную лабораторию, где испытывались элементы будущих конструкций АЭС. Именно на Первой АЭС отрабатывались первые пароперегревательные каналы для Белоярской АЭС и уникальные каналы для космических реакторов БУК и ТОПАЗ.

Следующий раздел нашей экспозиции - малая энергетика. На этом стенде фотография транспортабельной атомной электростанции ТЭС-3. Она стала первой установкой среди опытных и демонстрационных АЭС малой мощности, создававшихся для удалённых и малонаселённых районов страны.

Всё оборудование станции умещалось на четырёх гусеничных платформах-самоходах. На одной из них размещался реактор, на второй - блок управления, на третьей - теплообменник, и на последней, четвёртой - турбина. Давала такая установка 3 МВт электрической мощности, а к месту службы она могла добираться или по железной дороге, или своим ходом.

Проект ТЭС-3 был полностью завершён и воплощен в "железе". Физический пуск первой ТЭС-3 состоялся 7 июня 1961 года, а 13 октября 1961 года на транспортабельной АЭС был получен первый ток. Эксплуатировалась она до 1965 года.

Имитатор тепловыделяющего элемента быстрого реактора БР-1 (сверху),
часть канала БФС (снизу)

Вверху - имитатор тепловыделяющего элемента первого в СССР и в Европе быстрого реактора БР-1. Это - установка нулевой мощности, критсборка, на которой отрабатывались конструкции быстрых энергетических реакторов. А ниже расположена часть канала быстрого физического стенда (БФС) с таблетками из реакторных материалов. Подбирая разные таблетки и комбинируя их расположение, в БФС можно создавать различные типы спектров нейтронов.

Макет ТВС реактора АПЛ проекта 705К:

Эта часть экспозиции посвящена лодочным реакторам. Вы можете видеть подарок музею от ОКБ "Гидропресс" - макет ТВС реактора АПЛ проекта 705 К в натуральную величину.Количество твэлов в кассете зависит от места её расположения в активной зоне. В центральных трубах помещаются стержни системы управления и регулирования мощности. Теплоноситель в проектах 705 и 705К - жидкометаллический сплав свинец-висмут.

Технологический канал аппарата "ТОПОЛЬ"

Самый известный малый реакторный проект, к которому имел прямое отношение ФЭИ - это космическая ЯЭУ "ТОПАЗ". Вот фотография группы участников испытаний ЯЭУ "ТОПАЗ", а вот технологический канал аппарата "ТОПОЛЬ". Вы видите пять последовательно соединенных электрогенерирующих элемента типа электронной лампы (диода с цезиевой плазмой). На выходе такого канала непосредственно снимается электрический ток.

Реакторы на быстрых нейтронах: Верхняя часть ТВС реактора БН-350 (слева),сурьмяно-бериллиевый источник нейтронов для быстрых реакторов (справа)

Слева находится верхняя часть ТВС реактора БН-350. Справа от неё стоит сурьмяно-бериллиевый источник нейтронов для быстрых реакторов. В городе Шевченко его использовали для того, чтобы поддерживать минимальный уровень нейтронного потока в заглушенном реакторе. Конструкция источника достаточно сложная, он состоит из 7 сурьмяных и 30 бериллиевых элементов. Зато это позволило повысить надёжность и избавиться от опасности попадания сурьмы в контур теплоносителя. Лауреаты Ленинской премии:

Лауреаты Государственной премии:

Труд учёных и инженеров ФЭИ на благо атомной отрасли неоднократно отмечался высокими наградами Родины. На этих стендах представлены наши лауреаты Ленинской и Государственной премий, о жизни и деятельности каждого из которых можно проводить отдельную экскурсию.

 

Первая в мире АЭС

Научные исследования

При сооружении Первой АЭС в проект реактора были включены тепловая колонна, нейтронные пучки, каналы для облучения материалов, а в проект здания было заложено несколько резервных защищенных боксов, которые предназначались для научно-исследовательских работ.

1954 – 56 гг. С ноября 1954 г. по март 1956 г. на Первой АЭС стажировались команды первых атомных подводных лодок, позднее - специалисты атомного ледокола «Ленин», специалисты для атомной энергетики нашей страны и зарубежных стран.

1956 - 57 гг. Созданы пароперегревательные петли с перегревом пара до 360°С при давлении 85 атм: использовались для экспериментальных работ по освоению кипения и перегрева пара в рабочих каналах реактора для изучения возможности пульсации расхода теплоносителя и, как следствие, вероятности пережога каналов. Исследования гидродинамики параллельно работающих обогреваемых электрическим током трубок с кипящей водой позволили найти приемлемое решение для перевода рабочих каналов в кипящий режим без использования посторонних пусковых источников пара. Это имело практическое значение для обоснования работоспособности твэлов, отработки водно-химических режимов контуров, газовому режиму реакторов Белоярской АЭС, в первом и втором водографитовых блоках которой было освоено получение перегретого пара с температурой свыше 500ºС.

1957 г. Водяная петля высокого давления - для испытания топливных композиций и конструкций твэлов водо-водяного реактора (ВВЭР) установки ТЭС-3-транспортабельной атомной электростанции на гусеничных платформах мощностью 1500 кВт, пущенной в 1961 г. на территории ФЭИ. Все оборудование петли, за исключением подпиточных насосов, было размещено в герметичных защищенных боксах. Управление петлей было полностью автоматизировано и почти не требовало вмешательства оператора.

Водо - водяные реакторы (без кипения и с кипением воды в активной зоне), в которых и замедлителем, и теплоносителем является обычная вода, по мере увеличения производства делящихся изотопов (обогащенного до 4-5% урана) получили со временем преимущественное распространение.

1958, 1961 гг. Стенд и две петли для комплексного исследования органических теплоносителей и испытаний различных конструкций твэлов для реакторов с органическими теплоносителями.

1959, 1963 гг. Стенд и две водяные петли с естественной циркуляцией кипящего теплоносителя (за счет разности плотностей нагретой и холодной воды) позволили провести изучение и отработку режимов естественной циркуляции теплоносителя для обоснования и дальнейшего совершенствования Билибинской АТЭЦ, имеющей четыре одинаковых водографитовых реактора мощностью 64,5 Мвт каждый, и работающей в режиме атомной теплоэлектроцентрали. Вопросы теплофизики и гидродинамики контуров во всех проектных режимах изучались на специальном теплофизическом стенде.

1961 г. Петля для исследования твэлов термоэлектрических реакторов-преобразователей «БУК» космических ЯЭУ.

1961, 1965, 1985 гг. Три петли для испытания термоэмиссионных элементов прямого преобразования тепловой энергии в электрическую. 12 мая 1961 г. на Первой АЭС был получен ток от первого в Советском Союзе термоэмиссионного преобразователя. В течение последующих лет было испытано большое количество преобразователей. При этом исследовались различные варианты материалов катодов: твердые растворы карбидов урана и циркония без оболочек и в оболочках из карбида ниобия, двуокись урана в молибденовых оболочках. В процессе испытаний была установлена высокая стабильность работы преобразователей. Результаты петлевых реакторных экспериментов были использованы при проектировании, создании и пуске первого в мире термоэмиссионного реактора-преобразователя на промежуточных нейтронах ТОПАЗ. Электрогенерирующие каналы ТОПАЗА разработаны, изготовлены и прошли реакторные испытания в ФЭИ.

1963 г. Стенд и водяная петля для изучения химии воды и поведения теплопередающих контуров из углеродистой и аустенитной сталей - на них изучалось влияние водного режима на поведение сталей различного класса, определялись скорости коррозии и накопление продуктов коррозии в реальных реакторных условиях. Были проведены работы по исследованию влияния растворов борной кислоты на сталь, изучались условия вывода ее из теплоносителя.

1963, 1966 гг. Стенд и водяная петля для химических исследований, газовая петля для исследований смесей газов в условиях реакторных излучений.

1971 г. Высоковакуумная петля для исследования замедлителей.

1986 – 2002 гг. В последние годы работы на Первой АЭС проводились испытания новых композиций делящихся материалов, конструкционных материалов, осуществлялось облучение мишеней для изготовления изотопной продукции.

 

Экспозиция музея

26 июня 1954 года пар, выработанный новым видом энергии, устремился в одну из турбин системы «Мосэнерго». Так Обнинск стал первым городом в истории человечества, жители которого приготовили утренний завтрак на энергии расщепленных атомов урана.

Когда реактор вышел на стабильный режим, первая АЭС превратилась в исследовательскую лабораторию для испытания многих образцов техники, материалов и отработки разных режимов работы реакторов. На её реакторе были проведены исследования для проектов Белоярской, Нововоронежской, Билибинской атомных станций. Здесь прошли стажировку экипаж ледокола «Ленин», первые команды атомных подводных лодок, иностранные специалисты.

За первые 20 лет работы атомную станцию посетили около 60-ти тысяч человек.

Пуск первой в мире АЭС явился мощным толчком к развитию атомной энергетики. Станции на ядерном топливе стали появляться по всему миру. Сотни тысяч мегаватт атомного электричества влились в мировую энергетическую систему, делая пророческими слова академика Капицы: «Я думаю, что не будет чересчур смелым прогнозом сказать, что техника будущего будет рассматривать уголь, дерево, нефть, как источник сырья для синтеза, а энергетика перейдёт на атомную энергию и очень возможно, что о сжигании угля в топках будут говорить, как о варварстве…»

Гости станции

Тысячи людей посетили Первую в мире АЭС. Здесь были гости из самых отдаленных уголков нашей страны и многих стран мира. За первые 20 лет (1954 -1974 гг.). Первую в мире АЭС посетили 2200 делегаций численностью 60000 человек, в том числе 6770 иностранцев из 85 стран.

Одним из первых гостей был всемирно известный ученый Фредерик Жолио-Кюри. Лауреат Нобелевской премии воочию убедился, что его открытие служит мирным целям, что колоссальная энергия атома не разрушает, а созидает.

Первый космонавт Ю.А. Гагарин, Маршал Советского Союза Г.К. Жуков, выдающиеся государственные деятели Джавахарлал Неру и Индира Ганди, известные ученые В.А. Фок и Б.М.Понтекорво (Россия), Глен Сиборг (США), Франсис Перрен (Франция) - эти и другие замечательные люди планеты Земля приезжали в Обнинск, чтобы увидеть Первую в мире АЭС.

И поток посетителей не иссякнет с годами, ибо людям всегда будет интересна Первая в мире АЭС - крупнейшая историческая веха в развитии цивилизации.