Слово БЕЛОЯРКА я услышал впервые от своего брата. В 1956 году в нашей улице на всё лето поселилась геологическая партия. Её контора разместилась в доме Степана Кудряшова (улица Герцена, 29), а члены правления и профессиональные геологи жили в домах наших соседей. В партию набрали со всей округи мальчишек и девчонок, кому исполнилось 16 лет. Моего брата Юрия приняли рубщиком профилей, с топором в руках он пробирался через любую чашу и оставлял после себя колышки, на которых другие делали надписи, а бригада из двух девушек и парня с лопатой брали возле колышков образцы грунта и помещали их в пронумерованные мешочки. Целую неделю я ходил с такими бригадами за образцами, жили мы в большой палатке, спал я с братом в одном мешке, а по вечерам слушал вместе со всеми рассказы старшего геолога о геологии, о Земле, о Луне, о Солнце и звёздах, но особенно мне нравились песни у костра.
Осенью геологическая партия уехала, а с нею и мой брат подался в Верхнюю Пышму, это в соседней Свердловской области. Геологом он не стал, потому что семилетка и ремеслуха – это не то образование, которое требуется для настоящего геолога. Учиться дальше он не захотел, хотя его приглашали на стройку «Новой Сороковки», которая должна развернуться в Белоярке возле реки Пышмы, говорили, что там он мог бы получить и новую хорошую профессию, и среднее образование.
Кстати, реку Пышму позднее я увидел в Камышлове, где несколько раз гостил у другого брата, Анатолия, однажды он взял меня на рыбалку на Пышму, но в то утро мы не поймали ни одной рыбки. А Белоярка находится примерно на середине между Верхней Пышмой и Камышловом.
О Белоярке рассказывали нам учителя в школе, лектор из Академии Наук СССР, а больше всего учительница химии, дочь большевика-революционера Клавдия Андреевна Попова-Горелова. Мы жили на соседних улицах, мне часто приходилось ходить мимо её дома, а потому иногда из школы мы шли вместе. Я не помню, откуда она знала Игоря Васильевича Курчатова, но она о нём всегда отзывалась с большим почтением и говорила, что на Урале много городов и заводов, связанных с его деятельностью. А однажды она читала и комментировала нам вместо урока химии статью из «Комсомольской правды», мне кажется, это журналист Василий Песков, в будущем лауреат Ленинской премии, рассказал о судьбе засекреченного на многие годы основателя и первого директора Института атомной энергии (1943—1960), главного научного руководителя атомной проблемы в СССР, одного из основоположников использования ядерной энергии в мирных целях, тоже лауреата Ленинской премии и четырёх Сталинских премий Игоря Васильевича Курчатова (1902 – 1960).
Белоярская атомная электростанция носит имя Игоря Курчатова.
А теперь о самом-самом.
Главный редактор журнала "Геоэнергетика" физик Борис Марцинкевич заявил, что 22 сентября 2022 года атомная энергетика перешла рубеж и приблизилась к 100-процентному результату в поисках вечного двигателя. Одновременно он обвинил нашу прессу в том, что она ленива и нелюбопытна и не заметила столь явное достижение нашей атомной науки.
А я знаю, почему такое случилось. Наша пресса нацелена на деньги, на получение прибыли, а потому грязь нашего общества она замечает, а достижения в упор не видит, отдавая это поле целиком рекламе и рекламодателям. Хочешь, чтобы о достижениях твоего предприятии заговорили, – заплати. Чтобы заговорили громче – заплати больше.
Я не один год жил в такой системе координат и пришёл к уверенному убеждению, что реклама крайне опасна и для всего человечества, и для всей нашей планеты. Реклама должна быть запрещена и истреблена, уничтожена под корень, а чтобы это явление не вернулось, в законодательстве должны быть положения об уголовном преследовании рекламодателей вплоть до высшей меры наказания. Реклама мешает даже уличному движению, загораживает обзор водителям транспортных средств. И многие аварии на дорогах и их последствия следует отнести на рекламодателей и считать их ответственными за такие дела. Реклама засоряет мозги всего человечества, отнимает время, так необходимое для самосовершенствования.
Мы же семь десятилетий жили практически без рекламы, не тратили на неё материальные, финансовые и человеческие ресурсы. И страна смогла противостоять в страшной мировой войне против объединённой Европы. И построить первый атомный ледокол, первую атомную электростанцию, вывести первый искусственный спутник Земли, отправить на орбиту первого космонавта.
А теперь мы получили такой подарок от небес (конечно, благодаря развитой науке), что даже четыре взрыва на нитках газопроводов нас вообще не должны волновать. Отремонтировать их Россия не сможет из-за санкций…
У нас есть газ, который мы вправе распределить среди своих граждан, пусть наши граждане живут богато и достойно, пользуются плодами цивилизации, которые мы почти за бесценок отдавали западным странам, а они под надуманными предлогами обкладывали и обкладывают нас санкциями, уничтожают в буквальном смысле, запрещая наш спорт (Каких девчонок - гимнасток и фигуристок – обидели. Гореть им, обидчикам, всем в аду), нашу культуру, наши контакты с Западом. Безмозглые правители Запада использовали против нас всю свою мощь, оторвали значительные куски русского мира и превратили эти территории в антиРоссию. Но сами же от этих санкций страдают не меньше. А у нас очередной прорыв и яркие перспективы. В данном случае они связаны с Белоярской атомной станцией.
Белоярская атомная – это городок Заречный (28 тыс. жителей), в 45 километрах восточнее Екатеринбурга. Это старейшая действующая атомная станция России, запущенная уже после Обнинской АЭС, но зато она сразу дала высочайшую экономическую отдачу. Это самая перспективная атомная станция планеты - здесь работают единственные в мире промышленные реакторы на быстрых нейтронах, здесь веха давней мечты человечества о создании вечного двигателя.
Из прошлого известно, что бояре Иван и Фёдор Томилины из Верхотурья основали у белого яра на Пышме слободу. Было это в 1687 году в нынешнем годоисчислении. Заселили её выходцы из Невьянска, Ирбита и других слобод. Естественно, поставили здесь небольшой острог, назвали его Белоярским по особенностям берега Пышмы. Гарнизон острога - казак и два драгуна. А потом в окрестностях стали строить заводы: Невьянский (1700), Уктусский (1718), Верхне- и Нижне- Кыштымский (1757), Каслинский (1957), Верх-Исетский (1758). Много заводов.
К началу ХХ века Белоярское стало процветающим купеческим селом: Успенская церковь (1823), с десяток каменных домов, мукомольня (1886) и картонная фабрика (1913). После Октябрьской революции и Гражданской войны остановилось село в развитии, а с 1959 года – посёлок городского типа (11 тыс. жителей) на трассе Екатеринбург-Тюмень.
Заречный стали строить в 1955 году, немного не доезжая от Свердловска до Белоярки, основательные жилые дома, принятые в городах энергетиков, а одновременно за лесом на другом берегу Пышмы начали готовить площадку для Белоярской ГРЭС. Стройку объявили Всесоюзной, ударной, комсомольской, только в 1957 году вместо парового котла новой электростанции установили ядерный реактор. Предшественники Белоярской АЭС Обнинская АЭС в Калужской области (1951-54) строилась как экспериментальная, а Сибирская АЭС под Томском (1954-58) - для наработки оружейного плутония.
Обнинскую АЭС остановили в 2002 году, Сибирскую АЭС - в 2008 году, а Белоярская работает непрерывно с 26 апреля 1964 года. Значит, это самая старейшая атомная станция гражданского назначения на планете. Фактически же Белоярка - это не одна, а две атомных станций на изолированных площадках.
Когда слушаешь выступление опытного специалиста из атомной отрасли, то всё понятно и просто. А начнёшь расшифровывать сказанное для публикации в газете – семь потов сойдёт. И дилетантом не хочется выглядеть, и различных непоняток пруд пруди.
Я помню такие выступления учёных из Снежинска и Озёрска, но даже записанные на диктофон, при воспроизведении в тексте они теряли многое в смысле и требовали всегда комментариев или пояснений.
К примеру, мы привыкли, что пилюля – это лекарство в виде шарика, катыша или комочка (от латинского pilula – «шарик», от pila – «мяч», «скатка», хотя логика подсказывает, что сначала нечто отпилили, а потом скатали), а таблетка – нечто плоское, от французского tablette – «плитка», «лепёшка». А в ядерной энергетике таблетками называют длинные стержни, содержащие ядерное топливо. Видел их только в кино или на фотографиях, они выглядят по-разному, но называют их ТВЭЛы: тепловыделяющие элементы, тонкие стержни таблеток ядерного топлива. Их собирают в тепловыделяющие сборки, которые помещают в реактор. Кажется, ничего не напутал?
Несколько слов о цепной реакции. До реформы языка 1918 года слова ЦЕПЬ, ЦЕПНОЙ, ЦЕПЛЯТЬ и другие, образованные от того же корня, писались через букву ЯТЬ. Вот примеры из словаря Владимира Даля:
ЦЕПЛЯТЬ, а с предлогом цепить, что чем, за что: цепать пск. задевать, прицеплять (зацеплять), надевать, привешивать; || трогать.
Цепкий, хваткий, держкий или ловкий в лазаньи; || *придирчивый.
Цепной, цепочный, цепочечный, цепочковый, к цепи, цепочке относящийся. Цепное звено. Цепной мост, на цепях устроенный. Цепной коралл, особенный вид коралла. Цепная собака. Толковый словарь живого великорусского языка
Был ещё фильм «Цепная реакция» (1962) года по сценарию Л. Шейнина. В 1957 году перед VI Всемирным фестивалем молодёжи и студентов в Москве прошёл съезд профессиональных карманных воров, решивших воровать только у представителей капиталистических стран… Там ещё в конце гитарист Булат Окуджава в окружении девушек разных национальностей поёт песню «Полночный троллейбус»… И глава воров «Кардинал», путешествуя по ночной Москве, уже под утро случайно знакомится на набережной Москвы-реки с безнадежно больным онкологом Муромцевым. Он решает «завязать» навсегда с воровским ремеслом. Последним элементом в цепной реакции перерождения стали слова профессора Муромцева: «Спешите делать добро!»
Цепная реакция у атомщиков очень специфична. Если грубо, то ядра тяжёлых атомов распадаются при столкновении с нейтронами, образуя более лёгкие атомы и свободные нейтроны, летящие к новым атомам. С чем сравнить? Нейтроны подобно бильярдным шарам разбивают ядра? Похоже, нет. Ядра атомов достаточно крепкие, чтобы развалиться под ударом извне, но разваливаются они под собственной тяжестью, захватив лишний нейтрон.
Неожиданно пришло в голову, что если высиженное яйцо расколоть снаружи, то птенец погибнет. Птенец должен сам пробить скорлупу яйца, а живорожденный – прорвать плаценту, оболочку лона матери. Не тот ли принцип заложен и в ядерной реакции?
Встречал в печати, что впервые в истории ядерных технологий зажгли электролампочку, а потом и всю систему освещения цехов в 1951 году от американского реактора EBR-1, который работал именно на быстрых нейтронах. Потом атомщики решили, что для эффективного производства атомной энергии нейтроны лучше замедлять, а по разработкам Энрико Ферми, прекрасным замедлителем оказалась самая обычная вода.
При замедленных нейтронах атомная станция по сути – та же ТЭЦ, только теплоносителем становится "вода первого контура", она проходит через активную зону реактора, нагревается под огромным давлением до 300 градусов и по герметичным трубам подаётся в парогенераторы, где чистая "вода второго контура" превращается в пар для турбин.
Аббревиатура ВВЭР - это Водо-Водяной Энергетический Реактор, там вода служит и замедлителем, и теплоносителем.
Реакторы на замедленных "тепловых нейтронах" стали основным направлением в развитии атомной энергетики, и дешёвый, и мощный, и вполне безопасный ВВЭР-1200: именно такие реакторы "Росатом" теперь строит по всему миру.
На Белоярке ещё в 1970-х годах пошли другим путём: по соседству с двумя АМБ в 1968 году начали строить 3-й энергоблок с реактором совершенно другого типа - БН-600.
Первый ток был получен лишь в 1980 году, и на открытие и запуск блока приезжал тогдашний первый секретарь обкома, по сути глава всей Свердловской области Борис Ельцин.
А вот следующие абзацы, кроме последнего, я списал с сайта в живом журнале, где в октябре 2021 года рассказывалось об экскурсии на Белоярскую атомную. https://varandej.livejournal.com/1100282.html
Уран - самый тяжёлый из химических элементов, встречающихся в земной коре: его основной изотоп имеет атомный вес 238. Он довольно стабилен и очень прочен, так что из него можно делать противотанковые снаряды или добавлять в стекло для красивого жёлтого цвета. Ядерным топливом же служит куда более беспокойный уран-235. И как источник энергии грамм U-235 стоит тонны угля, вот только содержание его в природном уране не превышает 0,7%. Атомное топливо требует долгого и сложного обогащения (увеличения доли U-235) хотя бы до 3-5% (а в атомной бомбе и до 80%), которым занимается отдельный комбинат в Новоуральске. Когда же весь драгоценный изотоп выгорит - оставшийся уран-238 превращается в бесполезную тяжёлую массу с примесями высокорадиоактивных продуктов распада. Заставить U-238 работать могут только быстрые нейтроны, и сам Ферми лишь тяжело вздыхал, что победителем из ядерной гонки выйдет тот, кто первым сможет приручить их.
А вот кто назвал быстрые реакторы "печью, в которую кладёшь два полена, а извлекаешь три" - увы, мне не известно, но эта фраза стала неофициальным слоганом Белоярки: быстрые нейтроны способны прицепляться к ядрам урана-238. Вот только U-239 не существует: с лишним нейтроном уран трансмутирует, то есть перерождается в другой элемент - оружейный плутоний. Этот распадается ещё охотнее, чем уран-235, однако в природе не встречается вовсе, а лишь нарабатывается в ядерных реакторах. Но самое потрясающее в этом процессе то, что в плутоний-239 трансмутирует большее количество атомов урана-238, чем сгорает атомов урана-235! От попыток понять ядерную физику мозг быстро выходит в закритической режим с риском расплавления активной зоны, но если очень упрощённо - "идеальный" реактор на быстрых нейтронах производит больше атомного топлива, чем потребляет. То есть, с оговоркой о том, что масса уран-238 всё равно конечна, подходит под одно из определений вечного двигателя.
Конечно же, оговорка про "идеальный" не случайна - к его созданию есть множество препятствий, и пока ещё не факт, что какое-то из них не окажется непреодолимым. Самое очевидное - теплоносителем в таком реакторе не может быть вода, ведь она замедляет нейтроны. И название БН - это вовсе не "быстрый нейтрон", а "быстрый натриевый": в первом контуре таких реакторов циркулирует жидкий металл, и пока в НИИ и КБ большие надежды возлагают на свинец, на практике активнее всего применяется натрий. Оставаясь в трубах, он действительно идеален в этой роли: едкие у натрия соединения, в первую очередь оксиды, а вот в чистом виде он реагирует с металлом гораздо меньше, чем вода - та течёт на АЭС по циркониевым трубам, а натрий по обычной нержавейке. Жидкий натрий можно нагреть гораздо сильнее, чем воду под высоким давлением, поэтому в реакторе и трубах оно невелико. Температура кипения натрия - более 1300 градусов, поэтому в натриевом реакторе почти невозможен тепловой взрыв, в своё время разрушивший реактор в Чернобыле. Более того, натрий прекрасно задерживает йод (его радиоактивные изотопы были самыми опасными в осадках Чернобыльской катастрофы), вступая с ними в химическую реакцию. В общем, в трубах натрий - милашка, а вот на воздухе вспыхивает со страшной силой и разъедает бетон с выделением гремучего газа: как однажды сказал Евгений Адамов (министр атомной промышленности РФ в 1998-2001 годах), "В одном пожаре натриевого реактора сгорит вся атомная энергетика". Но с той поры проектировщики и конструкторы придумали надёжную защиту - в 2011 году тот же Адамов возглавил проект "Прорыв", курирующий сразу несколько перспективных разработок, и в том числе реакторы БН.
На излёте Холодной войны работы над такими реакторами велись сразу в нескольких странах. Первый промышленный БН-350 был запущен в 1973 году на Шевченковской АЭС в Казахстане, где от него работали опреснители, снабжая водой юный город в безводной пустыне. Тем временем США, имевшие потенциал выбиться в лидеры, отказались от быстрых нейтронов по сугубо политическим мотивам: любая страна, имеющая на своей территории подобный реактор, сможет наработать плутоний для атомной бомбы. Дальше продвинулись Франция с АЭС "Феникс" (1974, 250 МВт) и "Суперфеникс" (1986, 1200 МВт) и Япония с АЭС "Мондзю" (1994, 280 МВт), но все эти проекты кончились крахом. Причём даже не сказать, что французы и японцы споткнулись о некую непреодолимую преграду: фатальными становились ситуации вроде "в трубы с натрием проник кислород и вызвал коррозию", "при замене активной зоны внутрь реактора уронили 20-тонную трубу" или "пришли зелёные и устроили массовые беспорядки". "Суперфеникс" погас уже в 1998-м, "Феникс" - в 2009, а "Мондзю" просуществовал формально до 2016 года, вот только поработать успел дай бог год чистого времени. Радиофобия же и вовсе сделала АЭС несовместимыми с демократией: Чернобыль остановил развитие атомной энергетики, а Фукусима обратила его вспять. Ну а Россия оказалась единственной страной, которая не могла свернуть с этого пути: мирный атом слишком тесно повязан с военным, отказ от ядерной энергетики повлёк бы за собой отказ и от ядерного щита. И хотя Россия до сих пор носит позорное клеймо "страны, допустившей Чернобыль", из Чернобыльской катастрофы были сделаны детальные выводы, среди которых, помимо сугубо технических, оказался и такой: атомную отрасль нельзя пускать на самотёк, ей надо ЗАНИМАТЬСЯ. В 21 веке сюда добавилось и осознание того, что атом - едва ли не единственный хай-тек, по которому постсоветская Россия сохранила твёрдое лидерство, а значит его развитие - залог того, чтоб не скатиться в "третий мир". В нейтронную гонку включились новые участники - Китай (у которого уже есть опытный реактор БН-20), Индия и Южная Корея (эти пока только строят). Срок службы БН-600 с 2010 года неоднократно продлевался (предполагается, что он будет в строю до 2040 года), а примерно в километре севернее старых энергоблоков БАЭС в 2006 году начала строиться новая, и куда более обширная (1,7х1,2км) площадка.
Здесь в 2015 году заработал 4-й энергоблок с реактором БН-800 (мощностью 880 МВт), а с года на год должно начаться строительство 5-го энергоблока с уже не опытно-промышленным, а чисто коммерческим и даже экспортным реактором БН-1200. И хотя до вечного двигателя ("однокомпонентного замкнутого ядерного топливного цикла", если по науке) пока ещё очень далеко, превращать воду в вино и кормить тысячи людей одной буханкой алхимики из проекта "Прорыв" уже научились - под этими метафорами я имею в виду "двухкомпонентный замкнутый ядерный топливный цикл", в каком-то смысле превращающий ядерное топливо в возобновляемый ресурс. Отходы ВВЭРа с добавлением урана-235 или плутония-239 могут служить топливом для БН, а отходы БН с наработанным плутонием - топливом для ВВЭРа. Промежуточное звено - завод, пересобирающий топливо в новые ТВЭЛы и отсеивающий немногочисленные отходы, в которые за несколько лет "кампании" (период работы реактора от загрузки до выгрузки) превращается не более нескольких процентов массы топлива, а значит одно и то же топливо может крутиться между одним БН и двумя ВВЭРами сотни лет. Звучит как фантастика? Однако это уже реальность: наработка первой партии мультиоксидного топлива для замкнутого цикла должна завершиться на здешних реакторах в 2023 году.
Вот об этой наработке и говорил Борис Марцинкевич, назвав датой важнейшего достижения атомщиков 22 сентября 2022 года.
Как видим, Белоярка – весьма значимая точка на карте, с нею связана наша энергетика будущего.