Бомба из центрифуги
В знаменитом фильме "Мертвый сезон" есть сцена, которая вышибает у зрителя слезу. Советского разведчика на мосту обменивают на американского шпиона. Это реальный случай. Разведчика Рудольфа Абеля, арестованного за атомный шпионаж, в Западном Берлине обменяли на американского летчика Пауэрса, которого в 1960 году сбили над Уралом во время выполнения задания сфотографировать советский завод по обогащению урана.
Верх-Нейвинск, войсковая часть N 15799, завод N 813, п/я А-7354, Свердловск-44, Новоуральск - так назывался этот город в разные времена. Главная улица носила имя Лаврентия Берии, теперь - Ленина. Именно в Новоуральске находится один из трех и крупнейший российский комбинат по обогащению урана-235. Здесь был получен уран для первой советской атомной бомбы, взорванной в 1949 году.
В СССР и России обогащение урана производится на центрифугах. В США этим методом не сумели овладеть, дело доходило до крупных аварий и взрывов. В СССР созданием и промышленным освоением центрифужного метода руководил академик Исаак Кикоин. Важнейшую часть работы по созданию уникального сплава В96ц, который в несколько раз прочнее оружейной стали, вел академик Иосиф Фридляндер, последний из здравствующих поныне создателей центрифужного метода. Президент РАН Юрий Осипов направил академику Фридляндеру поздравительное письмо со словами о том, что это был один из тех случаев, когда достижения науки послужили Отечеству. Не случайно создание сверхпрочного алюминиевого сплава было отмечено Ленинской премией.
В 1937 году будущий научный руководитель советского атомного проекта Юлий Харитон описал принципы центрифужного разделения изотопов. В 1940-е годы эти идеи получили развитие благодаря немецким ученым. В 1943 году в Уфе сбежавший из Германии физик Фриц Ланге построил первую в мире 5-метровую центрифугу, но она развалилась при испытаниях. Лаврентий Берия санкционировал продолжение работ. То ли дело в его прозорливости, то ли в расчетливости. В СССР был энергетический голод, а центрифужный метод требовал в десятки раз меньше энергии, чем диффузионный, освоенный в США. Объем работ по созданию сброшенных на Японию бомб можно представить по размерам заводов, на которых обогащался американский уран. Завод состоял из 2142 колонн, высота каждой была больше 15 метров, а электромагнитный завод в Ок-Ридже имел 5184 разделительные камеры.
В 1945 году среди немецких ученых, вывезенных в СССР для работы над атомным проектом, оказался инженер Siemens Макс Штеенбек, крупный специалист по центрифугам, который вместе с Конрадом Циппе провел успешные опыты в Особом конструкторском бюро ленинградского Кировского завода. Один из немецких физиков впоследствии получил звание Героя Социалистического Труда, но разные источники указывают разные имена.
Позже Циппе уехал на Запад, сотрудничал с англо-голландским концерном Urenco. Именно центрифуги Urenco сумел контрабандой через Пакистан приобрести Иран. Российские центрифуги имеют принципиально другую конструкцию, которая несколько уступает по производительности англо-голландским, но значительно превосходит их по надежности и долговечности. Сочетание центрифужной технологии и каскада центрифуг было предложено академиком Исааком Кикоиным, что обеспечило нашей стране лидерство в области обогащения урана. Соединение центрифуг в каскад в 20 раз сократило расход электроэнергии в процессе разделения, а число каскадов - в сотни раз по сравнению с другими способами разделения изотопов. Сегодня половина урана для американских АЭС после обогащения на центрифугах поставляется из России, что принесло стране уже $20 млрд.
Комбинат в Новоуральске может быть назван самым высокотехнологичным предприятием в России. Центрифуга, в которой находится газообразный гексафторид урана, вращается со скоростью 1500 оборотов в секунду. Ни один подшипник таких скоростей не выдержит. Центрифуга, как часовой механизм, опирается на тонкую корундовую иглу. Вверху равновесие поддерживается магнитным полем. Бешено вращающийся волчок исправно работает и не требует ремонта в течение 30 лет. Что-то вроде вечного двигателя. В каждом цехе размером с ГУМ находится несколько сотен тысяч центрифуг, которые соединены в каскады и внешне походят на устремленный к своду церковный орган. За все производство в ответе один инженер, который передвигается по цеху на велосипеде.
В 2007 году президенты России и Казахстана Владимир Путин и Нурсултан Назарбаев договорились об открытии в Ангарске первого в мире Международного центра по обогащению урана, где центрифужный метод найдет очередное применение.
