Благодаря этому удавалось избежать засекречивания многих чертежей, что было особенно важно при их использовании субподрядными фирмами и персоналом на строительной площадке.
Еще до привлечения компании «Дюпон» Чикагская лаборатория начала разрабатывать черновой проект реактора, охлаждаемого гелием, мощностью во много раз меньшей, чем мощность основных реакторов. Детальный отчет об этом проекте был передан впоследствии компании, которая продолжала его разрабатывать в течение декабря 1942 г. и января 1943 г. Одновременно инженеры компании начали интенсивно изучать сравнительные преимущества гелиевой и водяной систем теплосъема для реакторов.
К февралю 1943 г. нам пришлось окончательно расстаться с планами использования гелия в реакторах, поскольку всем стало ясно, что, хотя теоретически эта система и была более совершенной, она сулила нам множество практических неудобств, связанных с очисткой больших количеств радиоактивного газа. Главным аргументом при этом была трудность осуществления и эксплуатации герметичного корпуса реактора. Большие неприятности сулила также проблема перегрузки такого реактора под давлением. Как только стало ясно, что водяную систему охлаждения будет проще и дешевле изготовить, все работы по освоению гелиевого метода были остановлены.
В период выбора площадки в Ханфорде мы считали, что отвод тепла будет осуществляться гелием, но не упускали из виду и вероятность использования водяного 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 ее чистота. К счастью, вода Колумбии содержала растворенные соли в количествах даже меньших, чем требовалось, что значительно облегчило ее использование.
Однако вплоть до запуска первого реактора существовали опасения, что для успешной работы реактора чистота охлаждающей воды должна быть почти такой, как дистиллированной. Чтобы гарантировать работоспособность хотя бы одного реактора, если эти опасения оправдаются, пришлось предусмотреть строительство крупной установки для деионизации воды.
Однажды вечером в Ханфорде я обсуждал целесообразность такого строительства с сотрудником компании «Дюпон» Ридом, когда в комнату вошел доктор Хилберри. Я тотчас же поинтересовался его мнением по этому вопросу.
— Установка для деионизации воды, — ответил он, — вероятно, не понадобится, однако если она все же будет нужна, то ее отсутствие сорвет все наши 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, зачастую приходилось принимать решения, когда неизвестных факторов было намного больше, чем известных. Мы построили только одну деионизационную установку, и, к счастью, ее не пришлось использовать.
Мы рассчитывали, что в воде после ее прохождения через систему охлаждения реактора будут содержаться радиоактивные вещества со сравнительно коротким периодом полураспада. По проекту предполагалось направлять эту воду сначала в бассейн для выдерживания. Эта мера была предпринята, чтобы исключить вредное влияние радиоактивности на рыбу в реке. Мы были уверены, что после перемешивания в реке эта вода будет совершенно безвредна для населения, 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 я вспоминал его слова: «Каковы бы ни были ваши достижения, вы навлечете на себя вечное проклятие всего Северо-Запада, если повредите хотя бы одну чешуйку на одном лососе». К счастью, нам удалось этого избежать.
Бетонные стены бассейна выступали над землей на высоту, необходимую для защиты от радиации всякого приблизившегося к ним. Чтобы избежать возникновения турбулентности в течении реки, сбросные трубы были направлены под углом, поэтому поток был сходящимся. Скорость воды в трубах была выбрана около 30 километров в час, чтобы рыба не могла заплыть в бассейн. При этом все сбросные воды непрерывно проверяли на радиоактивность.
Конструкция реакторов определялась четырьмя важнейшими факторами. Во-первых, опасностью для окружающих, возникающей из-за утечки радиоактивных газов в результате механических повреждений или дефектов конструкции; во-вторых, критической величиной выделяющегося тепла в реакторе, которое может 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 нейтронного облучения на прочность конструкционных материалов.
Для максимального выхода плутония облучение урана в реакторе должно продолжаться несколько месяцев, лишь после этого можно начинать его отделение от невыгоревшего урана и продуктов деления.
Рабочая зона реактора состояла из тщательно обработанных блоков графита высокой чистоты, в которые были заделаны алюминиевые трубы, загруженные ураном в виде небольших цилиндров или брусков. Реактор охлаждался водой, поэтому нас крайне беспокоила проблема коррозии, так как мы знали, что выход из строя даже малой части труб будет означать остановку всего реактора.
Проект должен был удовлетворять трем главным требованиям: быть неуязвимым для известных или неизвестных источников опасности; обеспечивать надежность в работе и быстроту достижения запланированного уровня производства плутония. Трудности, возникавшие на нашем пути, не поддаются описанию — ведь многие детали конструкций весом более 100 тонн нужно было собирать с точностью, соответствующей производству прецизионных механизмов. Лишь благодаря поддержке промышленных фирм компании «Дюпон» удалось преодолеть эти неслыханные трудности.
Теперь невозможно представить, сколь сложны были многие стоявшие перед нами задачи. Достаточно показателен пример с изготовлением алюминиевых труб. Чтобы разработать технологию их изготовления, крупнейшей фирме «Алуминиум компани оф Америка» потребовалось семь месяцев напряженных исследований.
Мы быстро и, как нам казалось, своевременно начали изучать технологию изготовления оболочек для урана. Однако исследования удалось завершить лишь за несколько месяцев до пуска первого реактора.
Особую проблему представляла защита реактора. Десять месяцев ушло только на подготовку к ее сооружению, а сооружение ее заняло еще три месяца. На основе научных расчетов нужно было выбрать доступный и пригодный для защиты материал. Только после этого можно было начинать проектирование. В ходе исследований удалось получить особый сорт прессованной древесины высокой плотности. Затем нужно было разработать специальные методы и создать особые инструменты для обработки блоков этого материала. Нужно было заказать тысячи тонн стальных плит и миллионы квадратных метров прессованной древесины. В то же время составлялось техническое задание на всю защиту, которое предъявляло очень высокие требования к точности сборки. Около 60 фирм привлекались к выполнению этого заказа, но все они отказались из-за сложности конструкции и недостатка времени на разработку ее технологии. Лишь после того как в мастерских компании «Дюпон» были разработаны образцы и технология процесса, удалось найти фирму, согласившуюся выполнить этот заказ. Не менее трудной проблемой явилась сварка окружающих реактор стальных плит. Эту работу надо было выполнить очень точно. Даже самые ничтожные дефекты не допускались. Несколько месяцев пошло только на отработку методов сварки. Была разработана система повышенной оплаты труда сварщиков. Чтобы получать повышенную заработную плату, сварщик должен был посещать специальные курсы и время от времени сдавать экзамены по качеству сварки.
Некоторые детали реактора имели необычные формы, причем допуски на точность обработки и вес их были на грани технических возможностей. Наряду с этим существовало много совершенно необычных и ранее не изготовлявшихся узлов, таких, как управляющие и аварийные стержни, специальные приборы, механизмы для загрузки и разгрузки реактора, кабина подъемника со сверхтяжелой защитой, наконец, вся система отвода тепла. Изготовление каждой детали этих узлов требовало аккуратной и тщательной обработки.
Для обеспечения бесперебойной подачи воды к каждому реактору были созданы независимые системы водоснабжения, которые дублировали, друг друга. Одновременно эти системы были связаны между собой. При выходе из строя одной системы вторая могла обеспечить поступление воды. Были также предусмотрены аварийные резервуары, расположенные на большой высоте, с автоматическим подключением в случае выхода из строя обеих систем водоснабжения. Эти сложные меры предосторожности были необходимы для того, чтобы обеспечить снабжение реактора водой на время устранения аварии.
Для защиты персонала от мощного излучения (по мощности это излучение было эквивалентно излучению сотен тонн радия), сопровождающего образование плутония, 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 возникла необходимость в строительстве дополнительных реакторов, мы разместили бы их между уже построенными.
Разработка оборудования для завода по выделению плутония должна была вестись параллельно с разработкой реакторов, даже скорее с некоторым опережением ее. К счастью, два наиболее перспективных технологических процесса требовали использования практически одинакового оборудования и, по крайней мере, первую стадию проекта можно было уже разрабатывать. Окончательные решения по большинству узлов завода в Ханфорде должны были быть приняты до того, как будет запущена установка в Клинтоне.
Сначала нам казалось необходимым иметь восемь заводов по переработке горючего, потом шесть, потом четыре. В итоге на основе опыта работы полупромышленной установки в Клинтоне мы сократили их число до трех, из которых один должен быть резервным. Я особенно хочу обратить внимание читателя на то, что эти заводы были нами спроектированы в то время, когда мы располагали лишь микроскопическими количествами плутония. На этих заводах мы также применили независимые, дублирующие друг друга системы снабжения водой и энергией, чтобы обеспечить наибольшую надежность их работы. Каждый завод представлял собой сплошное бетонное строение около 250 метров в длину, разделенное внутри на отдельные камеры, содержавшие различные установки, в которых происходил процесс выделения плутония. Для защиты от интенсивного излучения камеры были окружены бетонными стенами толщиной более двух метров и сверху накрыты бетонными плитами почти такой же толщины.
В ходе работы все оборудование такого завода должно было стать в высшей степени радиоактивным, поэтому его осмотр и ремонт могли производить лишь на расстоянии. Это обстоятельство заставило предусмотреть в проекте системы перископов и других средств дистанционного контроля и управления. С их помощью все операции можно было проводить, оставаясь за толстой бетонной защитой. Необходимость работы различных механизмов при отсутствии людей предъявляла очень высокие требования к изготовлению и монтажу оборудования. Эти требования распространялись даже на такие механизмы, как специальные железнодорожные вагоны, в которых облученный уран доставляли от реакторов к заводам по переработке. Рельсовый путь, по которому ходили эти вагоны, был уложен так, чтобы полностью исключить опасность аварии. Мы ни при каких обстоятельствах не могли рассчитывать на ремонт радиоактивного оборудования непосредственно людьми.
После извлечения из реакторов урановые бруски сразу же помещали под воду и хранили там вплоть до перевозки в особых вагонах в специальную зону. Там их хранили также в воде до тех пор, пока радиоактивность не уменьшалась до величины, допускавшей их переработку химическими методами.
Остававшиеся после извлечения плутония отходы были не менее радиоактивны, и с ними можно было работать только на расстоянии. В основном эти отходы состояли из производственных растворов, образующихся на заводах по переработке. Их заключали в бетонные баки, выложенные внутри сталью, и захороняли, чтобы предотвратить их опасное воздействие на окружающих. Приходилось принимать меры и для отвода непрерывно выделяющегося из отходов тепла. Вначале мы имели только одну емкость, рассчитанную на год работы заводов, однако вскоре вынуждены были добавить к ней другие. Мы надеялись, что проблемы, связанные с захоронением радиоактивных отходов, будут решены позднее и что часть урана, остававшаяся в растворах так же, как и радиоактивные вещества, может быть из них впоследствии извлечена. Это облегчило бы обращение с отходами.
При проектировании заводов в Ханфорде, как и во всех других случаях, предусматривались меры для охраны здоровья людей, которые будут там работать. Это, однако, всегда было связано с увеличением расходов и самого ценного для нас — времени. Тем не менее, для нас было обязательным строгое правило: если точно неизвестна степень опасности, принимать меры в расчете на наибольшую. Компания «Дюпон», хотя и полагалась на правильность проекта Чикагской лаборатории с точки зрения техники безопасности, не снимала с себя ответственности. Для этого она направляла на стажировку в Чикаго специалистов по технике радиационной безопасности и врачей, а также наняла на службу опытного рентгенолога и физика-дозиметриста из Чикагского университета. Все это позволило компании сохранять разумное равновесие между требованиями срочного строительства и техники безопасности.
Опыт, который мы накопили в Клинтоне, свидетельствовал о том, что опасность для людей вне самой зоны производства значительно меньше, чем мы предполагали, но зато опасность вследствие токсичности окончательного продукта намного больше. Мы тогда очень мало знали о реакции организма человека на облучение нейтронами. Но то, что это облучение опасно, мы знали и принимали все меры предосторожности.
Радиоактивность была серьезным и коварным врагом, поскольку заметить ее действие можно только при помощи специальных приборов. Из трех видов ядерных излучений: альфа, бета и гамма-излучения — последнее является наиболее опасным. Альфа и бета-излучения легко поглощаются гонкими слоями вещества и не проникают глубоко в организм человека. Гамма-лучи, обладая большой проникающей способностью, ионизируют атомы, поражая тем самым живые ткани. В отличие от бета-излучения гамма-лучи действуют не только на поверхность тела, но поражают и все ткани организма. Облучение в дозах, превышающих некоторую критическую величину, может иметь роковой исход.
Национальный консультативный совет по защите от рентгеновских лучей и излучения радия установил допустимую дозу облучения в одну сотую рентгена в день. Такая доза может быть получена человеком за любой промежуток времени, лишь бы она не была превышена за сутки. В соответствии с расчетом слой свинца толщиной 0,3 метра, бетона толщиной 2,1 метра или слой воды толщиной 4,5 метра может обеспечить достаточную защиту от самого высокого уровня радиоактивности, который можно было ожидать в помещении, где расположен реактор.
Каждый узел завода, представлявший опасность из-за радиоактивности, имел независимую защиту. Например, трубопроводы на заводе были заделаны в бетон, чтобы исключить утечку радиоактивных растворов. Эксплуатация завода показала, что эти меры были правильными.
Инженеры компании «Дюпон» разработали систему управления реакторами, которая исключала всякую возможность аварии. Эта система состояла из регулирующих стержней, которые можно было вводить или автоматически, или вручную, и аварийных, которые в случае аварии мгновенно опускались в каналы активной зоны реактора, и, кроме того, предусматривалась возможность затопления активной зоны реактора жидкостью, останавливающей цепную реакцию. Последнее могло быть осуществлено дистанционно из защищенной комнаты пульта управления.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42
Еще до привлечения компании «Дюпон» Чикагская лаборатория начала разрабатывать черновой проект реактора, охлаждаемого гелием, мощностью во много раз меньшей, чем мощность основных реакторов. Детальный отчет об этом проекте был передан впоследствии компании, которая продолжала его разрабатывать в течение декабря 1942 г. и января 1943 г. Одновременно инженеры компании начали интенсивно изучать сравнительные преимущества гелиевой и водяной систем теплосъема для реакторов.
К февралю 1943 г. нам пришлось окончательно расстаться с планами использования гелия в реакторах, поскольку всем стало ясно, что, хотя теоретически эта система и была более совершенной, она сулила нам множество практических неудобств, связанных с очисткой больших количеств радиоактивного газа. Главным аргументом при этом была трудность осуществления и эксплуатации герметичного корпуса реактора. Большие неприятности сулила также проблема перегрузки такого реактора под давлением. Как только стало ясно, что водяную систему охлаждения будет проще и дешевле изготовить, все работы по освоению гелиевого метода были остановлены.
В период выбора площадки в Ханфорде мы считали, что отвод тепла будет осуществляться гелием, но не упускали из виду и вероятность использования водяного 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 ее чистота. К счастью, вода Колумбии содержала растворенные соли в количествах даже меньших, чем требовалось, что значительно облегчило ее использование.
Однако вплоть до запуска первого реактора существовали опасения, что для успешной работы реактора чистота охлаждающей воды должна быть почти такой, как дистиллированной. Чтобы гарантировать работоспособность хотя бы одного реактора, если эти опасения оправдаются, пришлось предусмотреть строительство крупной установки для деионизации воды.
Однажды вечером в Ханфорде я обсуждал целесообразность такого строительства с сотрудником компании «Дюпон» Ридом, когда в комнату вошел доктор Хилберри. Я тотчас же поинтересовался его мнением по этому вопросу.
— Установка для деионизации воды, — ответил он, — вероятно, не понадобится, однако если она все же будет нужна, то ее отсутствие сорвет все наши 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, зачастую приходилось принимать решения, когда неизвестных факторов было намного больше, чем известных. Мы построили только одну деионизационную установку, и, к счастью, ее не пришлось использовать.
Мы рассчитывали, что в воде после ее прохождения через систему охлаждения реактора будут содержаться радиоактивные вещества со сравнительно коротким периодом полураспада. По проекту предполагалось направлять эту воду сначала в бассейн для выдерживания. Эта мера была предпринята, чтобы исключить вредное влияние радиоактивности на рыбу в реке. Мы были уверены, что после перемешивания в реке эта вода будет совершенно безвредна для населения, 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 я вспоминал его слова: «Каковы бы ни были ваши достижения, вы навлечете на себя вечное проклятие всего Северо-Запада, если повредите хотя бы одну чешуйку на одном лососе». К счастью, нам удалось этого избежать.
Бетонные стены бассейна выступали над землей на высоту, необходимую для защиты от радиации всякого приблизившегося к ним. Чтобы избежать возникновения турбулентности в течении реки, сбросные трубы были направлены под углом, поэтому поток был сходящимся. Скорость воды в трубах была выбрана около 30 километров в час, чтобы рыба не могла заплыть в бассейн. При этом все сбросные воды непрерывно проверяли на радиоактивность.
Конструкция реакторов определялась четырьмя важнейшими факторами. Во-первых, опасностью для окружающих, возникающей из-за утечки радиоактивных газов в результате механических повреждений или дефектов конструкции; во-вторых, критической величиной выделяющегося тепла в реакторе, которое может 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 нейтронного облучения на прочность конструкционных материалов.
Для максимального выхода плутония облучение урана в реакторе должно продолжаться несколько месяцев, лишь после этого можно начинать его отделение от невыгоревшего урана и продуктов деления.
Рабочая зона реактора состояла из тщательно обработанных блоков графита высокой чистоты, в которые были заделаны алюминиевые трубы, загруженные ураном в виде небольших цилиндров или брусков. Реактор охлаждался водой, поэтому нас крайне беспокоила проблема коррозии, так как мы знали, что выход из строя даже малой части труб будет означать остановку всего реактора.
Проект должен был удовлетворять трем главным требованиям: быть неуязвимым для известных или неизвестных источников опасности; обеспечивать надежность в работе и быстроту достижения запланированного уровня производства плутония. Трудности, возникавшие на нашем пути, не поддаются описанию — ведь многие детали конструкций весом более 100 тонн нужно было собирать с точностью, соответствующей производству прецизионных механизмов. Лишь благодаря поддержке промышленных фирм компании «Дюпон» удалось преодолеть эти неслыханные трудности.
Теперь невозможно представить, сколь сложны были многие стоявшие перед нами задачи. Достаточно показателен пример с изготовлением алюминиевых труб. Чтобы разработать технологию их изготовления, крупнейшей фирме «Алуминиум компани оф Америка» потребовалось семь месяцев напряженных исследований.
Мы быстро и, как нам казалось, своевременно начали изучать технологию изготовления оболочек для урана. Однако исследования удалось завершить лишь за несколько месяцев до пуска первого реактора.
Особую проблему представляла защита реактора. Десять месяцев ушло только на подготовку к ее сооружению, а сооружение ее заняло еще три месяца. На основе научных расчетов нужно было выбрать доступный и пригодный для защиты материал. Только после этого можно было начинать проектирование. В ходе исследований удалось получить особый сорт прессованной древесины высокой плотности. Затем нужно было разработать специальные методы и создать особые инструменты для обработки блоков этого материала. Нужно было заказать тысячи тонн стальных плит и миллионы квадратных метров прессованной древесины. В то же время составлялось техническое задание на всю защиту, которое предъявляло очень высокие требования к точности сборки. Около 60 фирм привлекались к выполнению этого заказа, но все они отказались из-за сложности конструкции и недостатка времени на разработку ее технологии. Лишь после того как в мастерских компании «Дюпон» были разработаны образцы и технология процесса, удалось найти фирму, согласившуюся выполнить этот заказ. Не менее трудной проблемой явилась сварка окружающих реактор стальных плит. Эту работу надо было выполнить очень точно. Даже самые ничтожные дефекты не допускались. Несколько месяцев пошло только на отработку методов сварки. Была разработана система повышенной оплаты труда сварщиков. Чтобы получать повышенную заработную плату, сварщик должен был посещать специальные курсы и время от времени сдавать экзамены по качеству сварки.
Некоторые детали реактора имели необычные формы, причем допуски на точность обработки и вес их были на грани технических возможностей. Наряду с этим существовало много совершенно необычных и ранее не изготовлявшихся узлов, таких, как управляющие и аварийные стержни, специальные приборы, механизмы для загрузки и разгрузки реактора, кабина подъемника со сверхтяжелой защитой, наконец, вся система отвода тепла. Изготовление каждой детали этих узлов требовало аккуратной и тщательной обработки.
Для обеспечения бесперебойной подачи воды к каждому реактору были созданы независимые системы водоснабжения, которые дублировали, друг друга. Одновременно эти системы были связаны между собой. При выходе из строя одной системы вторая могла обеспечить поступление воды. Были также предусмотрены аварийные резервуары, расположенные на большой высоте, с автоматическим подключением в случае выхода из строя обеих систем водоснабжения. Эти сложные меры предосторожности были необходимы для того, чтобы обеспечить снабжение реактора водой на время устранения аварии.
Для защиты персонала от мощного излучения (по мощности это излучение было эквивалентно излучению сотен тонн радия), сопровождающего образование плутония, 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 возникла необходимость в строительстве дополнительных реакторов, мы разместили бы их между уже построенными.
Разработка оборудования для завода по выделению плутония должна была вестись параллельно с разработкой реакторов, даже скорее с некоторым опережением ее. К счастью, два наиболее перспективных технологических процесса требовали использования практически одинакового оборудования и, по крайней мере, первую стадию проекта можно было уже разрабатывать. Окончательные решения по большинству узлов завода в Ханфорде должны были быть приняты до того, как будет запущена установка в Клинтоне.
Сначала нам казалось необходимым иметь восемь заводов по переработке горючего, потом шесть, потом четыре. В итоге на основе опыта работы полупромышленной установки в Клинтоне мы сократили их число до трех, из которых один должен быть резервным. Я особенно хочу обратить внимание читателя на то, что эти заводы были нами спроектированы в то время, когда мы располагали лишь микроскопическими количествами плутония. На этих заводах мы также применили независимые, дублирующие друг друга системы снабжения водой и энергией, чтобы обеспечить наибольшую надежность их работы. Каждый завод представлял собой сплошное бетонное строение около 250 метров в длину, разделенное внутри на отдельные камеры, содержавшие различные установки, в которых происходил процесс выделения плутония. Для защиты от интенсивного излучения камеры были окружены бетонными стенами толщиной более двух метров и сверху накрыты бетонными плитами почти такой же толщины.
В ходе работы все оборудование такого завода должно было стать в высшей степени радиоактивным, поэтому его осмотр и ремонт могли производить лишь на расстоянии. Это обстоятельство заставило предусмотреть в проекте системы перископов и других средств дистанционного контроля и управления. С их помощью все операции можно было проводить, оставаясь за толстой бетонной защитой. Необходимость работы различных механизмов при отсутствии людей предъявляла очень высокие требования к изготовлению и монтажу оборудования. Эти требования распространялись даже на такие механизмы, как специальные железнодорожные вагоны, в которых облученный уран доставляли от реакторов к заводам по переработке. Рельсовый путь, по которому ходили эти вагоны, был уложен так, чтобы полностью исключить опасность аварии. Мы ни при каких обстоятельствах не могли рассчитывать на ремонт радиоактивного оборудования непосредственно людьми.
После извлечения из реакторов урановые бруски сразу же помещали под воду и хранили там вплоть до перевозки в особых вагонах в специальную зону. Там их хранили также в воде до тех пор, пока радиоактивность не уменьшалась до величины, допускавшей их переработку химическими методами.
Остававшиеся после извлечения плутония отходы были не менее радиоактивны, и с ними можно было работать только на расстоянии. В основном эти отходы состояли из производственных растворов, образующихся на заводах по переработке. Их заключали в бетонные баки, выложенные внутри сталью, и захороняли, чтобы предотвратить их опасное воздействие на окружающих. Приходилось принимать меры и для отвода непрерывно выделяющегося из отходов тепла. Вначале мы имели только одну емкость, рассчитанную на год работы заводов, однако вскоре вынуждены были добавить к ней другие. Мы надеялись, что проблемы, связанные с захоронением радиоактивных отходов, будут решены позднее и что часть урана, остававшаяся в растворах так же, как и радиоактивные вещества, может быть из них впоследствии извлечена. Это облегчило бы обращение с отходами.
При проектировании заводов в Ханфорде, как и во всех других случаях, предусматривались меры для охраны здоровья людей, которые будут там работать. Это, однако, всегда было связано с увеличением расходов и самого ценного для нас — времени. Тем не менее, для нас было обязательным строгое правило: если точно неизвестна степень опасности, принимать меры в расчете на наибольшую. Компания «Дюпон», хотя и полагалась на правильность проекта Чикагской лаборатории с точки зрения техники безопасности, не снимала с себя ответственности. Для этого она направляла на стажировку в Чикаго специалистов по технике радиационной безопасности и врачей, а также наняла на службу опытного рентгенолога и физика-дозиметриста из Чикагского университета. Все это позволило компании сохранять разумное равновесие между требованиями срочного строительства и техники безопасности.
Опыт, который мы накопили в Клинтоне, свидетельствовал о том, что опасность для людей вне самой зоны производства значительно меньше, чем мы предполагали, но зато опасность вследствие токсичности окончательного продукта намного больше. Мы тогда очень мало знали о реакции организма человека на облучение нейтронами. Но то, что это облучение опасно, мы знали и принимали все меры предосторожности.
Радиоактивность была серьезным и коварным врагом, поскольку заметить ее действие можно только при помощи специальных приборов. Из трех видов ядерных излучений: альфа, бета и гамма-излучения — последнее является наиболее опасным. Альфа и бета-излучения легко поглощаются гонкими слоями вещества и не проникают глубоко в организм человека. Гамма-лучи, обладая большой проникающей способностью, ионизируют атомы, поражая тем самым живые ткани. В отличие от бета-излучения гамма-лучи действуют не только на поверхность тела, но поражают и все ткани организма. Облучение в дозах, превышающих некоторую критическую величину, может иметь роковой исход.
Национальный консультативный совет по защите от рентгеновских лучей и излучения радия установил допустимую дозу облучения в одну сотую рентгена в день. Такая доза может быть получена человеком за любой промежуток времени, лишь бы она не была превышена за сутки. В соответствии с расчетом слой свинца толщиной 0,3 метра, бетона толщиной 2,1 метра или слой воды толщиной 4,5 метра может обеспечить достаточную защиту от самого высокого уровня радиоактивности, который можно было ожидать в помещении, где расположен реактор.
Каждый узел завода, представлявший опасность из-за радиоактивности, имел независимую защиту. Например, трубопроводы на заводе были заделаны в бетон, чтобы исключить утечку радиоактивных растворов. Эксплуатация завода показала, что эти меры были правильными.
Инженеры компании «Дюпон» разработали систему управления реакторами, которая исключала всякую возможность аварии. Эта система состояла из регулирующих стержней, которые можно было вводить или автоматически, или вручную, и аварийных, которые в случае аварии мгновенно опускались в каналы активной зоны реактора, и, кроме того, предусматривалась возможность затопления активной зоны реактора жидкостью, останавливающей цепную реакцию. Последнее могло быть осуществлено дистанционно из защищенной комнаты пульта управления.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42