Геннадий Владимирович Киселев, кандидат технических наук, лауреат Государственной премии СССР, член Ядерного общества России. С 1956 года работает в атомной промышленности, принимал участие в разработке проекта и пуске реактора на быстрых нейтронах БН- 350 в г. Шевченко. Область научных интересов — новые промышленные, исследовательские и энергетические тяжеловодные реакторы, технология производства радионуклидов в ядерных реакторах, процессы и установки для ядерной трансмутации долгоживущих радиоактивных отходов. Автор более 100 научных работ. Эксперт журнала «Редкие земли».
Общим правилом каждого значимого события являются воспоминания о прошедшем времени: что сделано хорошего, какие ошибки были допущены, что ждут в будущем. Благодаря этой публикации участники разработки, сооружения и эксплуатации первой в мире АЭС могут подвести итоги своей трудовой деятельности. А широкому кругу читателей будет интересно узнать об истории создания и результатах эксплуатации АЭС, которая была пущена впервые в мире 26 июня 26 1954 годп т сейчас отмечает свой 60-летний юбилей.
НАЧАЛО РАБОТ ПО МИРНОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ
Наряду с интенсивными работами по созданию атомной бомбы руководители Атомного проекта большое внимание уделили использованию атомной энергии в мирных целях. Уже в конце 1945 года были проведены первые обсуждения этой проблемы. На заседании Спецкомитета (СК) 26 октября 1945 года было дано поручение Техническому совету СК обсудить предложения П.Л. Капицы об использовании внутриатомной энергии в мирных целях. ТС СК в своем решении от 13 ноября 1945 года поручил П.Л. Капице (созыв), И.В. Курчатову, М.Г. Первухину в месячный срок подготовить и внести на рассмотрение Совета предложения об организации (объеме, программе и участниках) исследовательских работ по использованию внутриатомной энергии в мирных целях. Лишь выход П.Л. Капицы из Атомного проекта не позволил ему развернуть активную деятельность в этом направлении. Не исключено, что П.Л. Капица обсуждал эту проблему с Президентом АН СССР С.И. Вавиловым. 22 апреля 1946 года С.И. Вавилов представил в СК записку «Об организации исследований в разных областях науки в связи с проблемой использования энергии атомного ядра». Затем, не позднее 13 сентября 1946 года, он направил Л.П. Берии письмо «Перечень тем научно-исследовательских работ, связанных с проблемой ядра».
В разделе «Физика и техника» этого перечня С.И. Вавилов предложил «использование урановых котлов для генерации электрической энергии». Его предложения послужили основой для подготовки обширного плана научно-исследовательских работ в области мирного использования атомной энергии. Совместный документ АН СССР и Первого главного управ- ления (ПГУ) «О развитии научно-исследовательских работ по изучению атомного ядра и использованию ядерной энергии в технике, химии, медицине и биологии» был одобрен Постановлением СМ СССР №2697-1113сс от 16.12.1946 года.
В начале декабря 1946 года начальник ПГУ Б.Л. Ванников поручил ученому секретарю НТС Б.С. Позднякову подготовить доклад и план работ по мирному использованию атомной энергии для обсуждения на НТС. В «Общем плане работ по подготовке использования тепла ядерных реакций», представленном Б.С. Поздняковым 16 декабря 1946 года, были предусмотрены работы по созданию ядерно-энергетических установок (ЯЭУ) для авиации, подводных лодок и надводных судов и стационарных АЭС. Предлагалось утвердить исходные технические требования на разработку ЯЭУ различного назначения, а также научные организации и министерства, ответственные за координацию работ, и т.д. Обсуждение доклада ученого секретаря НТС Б.С. Позднякова «Энергосиловые установки на ядерных реакциях» и решения НТС ПГУ от 24 марта 1947 года оказалось решающим для развития атомной энергетики в СССР.
СОЗДАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО РЕАКТОРА ДЛЯ ПЕРВОЙ В МИРЕ АЭС (1949–1954 ГОДЫ)
Научные и технические основы этой новой, современной отрасли техники — атомной энергетики были заложены в период осуществления Атомного проекта СССР под руководством и при непосредственном участии сотрудников ПГУ, впоследствии Министерство среднего машиностроения (МСМ), АН СССР, Госкомитета по использованию атомной энергии (ГК ИАЭ), Минэнерго, производственных министерств, научно-исследовательских, конструкторских и проектных организаций. При этом следует отметить решающий вклад научного руководителя Атомного проекта И.В. Курчатова, а также ученых и инженеров многих организаций и предприятий, в первую очередь Лаборатории №2. При активном участии других отраслей промышленности были созданы впервые в СССР стационарные АЭС, атомные подводный и надводный флоты, космическая атомная энергетика, исследовательская база для экспериментального обоснования ЯЭУ различного типа.
29 апреля 1949 года начальник ПГУ Б.Л. Ванников провел совещание по рассмотрению сообщения директора НИИхиммаша Н.А. Доллежаля о предварительном проекте корабельного реактора «АМ», разработанного НИИхиммашем по заданию ЛИП АН СССР. Согласно проекту активная зона реактора состояла из блоков графита, через которые проходят трубы водяного охлаждения, покрытые слоем обогащенного урана толщиной 2 см. Четыре тепловыделяющих трубки и одна дополнительная, непокрытая ураном, составляют один тепловыделяющий элемент, который может заменяться на остановленном реакторе. Диаметр и высота активной зоны были равны 1,5 м соответственно, т.е. размеры были относительно небольшими. Тепловая мощность реактора была принята равной 150000 кВт, электрическая мощность — 25000 кВт. Температура воды первого контура на выходе из реактора равнялась 300 градусом Цельсия, давление — 100 атм, что позволяло производить во втором контуре пар давлением 25–35 атм. Габариты этого реактора были слишком велики для размещения на подводной лодке, поэтому было принято решение построить реактор этого типа с электрической мощностью 5000 кВт на территории Лаборатории «В» (г. Обнинск) в составе установки В-10, которая впоследствии стала известна как первая в мире АЭС в Обнинске.
Имевшийся в ПГУ опыт разработки и строительства промышленных ядерных реакторов и заводов позволил сформировать следующую структуру управления разработкой проектов АЭС и ЯЭУ, которая существовала долгие годы. Во главе стоял научный руководитель: по ядерным уран-графитовым реакторам это был И.В. Курчатов, по тяжеловодным реакторам — А.И. Алиханов, по проблеме разделения изотопов урана — И.К. Кикоин (диффузионная технология) и Л.А. Арцимович (электромагнитная сепарация), атомной бомбе — Ю.Б. Харитон, делящимся материалам — А.А. Бочвар, радиохимии — В.Г. Хлопин. Научные руководители, осуществляя общее руководство работами по своим направлениям, взаимодействовали с главными конструкторами и главными проектировщиками, которые привлекали субподрядные организации для решения конкретных научно-технических задач. 
4 февраля 1950 года А.П. Завенягин и И.В. Курчатов направили в Спец комитет записку «О типах энергетических реакторов, предлагаемых для строительства», в которой они предлагали построить в Лаборатории «В» реакторы АМ, ВТ и ШГ. Эти реакторы должны были работать в составе установки В-10 по очереди, с использованием одного и того же оборудова ния: теплообменника для охлаждения гелия, циркуляционной газодувки, паровой турбины и т.д. Как указывали авторы записки, установка В-10 могла быть построена и пущена в эксплуатацию в первой половине 1951 года.
Придавая большое значение развитию ЯЭУ, СМ СССР 29 июля 1950 года принял решение об организации в ПГУ отдела №5 во главе с Б.С. Поздняковым со штатом 20 человек для руководства работами в области использования атомной энергии для нужд народного хозяйства. Одновременно директор НИИхиммаш профессор Н.А. Доллежаль был назначен руководителем разработок новых типов энергетических установок, директор Лаборатории «В» профессор Д.И. Блохинцев — заместителем по физическим вопросам, гл. конструктор ОКБ «Гидропресс» Б.М. Шолкович — заместителем по инженерным вопросам. В постановлении предусматривалась организация в составе НИИхиммаш на базе девятого и десятого отделов института специального конструкторского бюро №5 (СКБ-5) под руковод ством Н.А. Доллежаля для разработки конструкций новых типов ЯЭУ с целью их использования для народного хозяйства и экспериментальной проверки узлов этих агрегатов.
Основная проблема заключалась в создании надежно работающего ядерного топлива или тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ, в современной терминологии), способных продолжительное время работать при высоких температурах, давлении и воздействии интенсивного потока нейтронов. Из опыта эксплуатации промышленных реакторов научному руководству Атомного проекта было хорошо известно, что безаварийное использование ядерного топлива является основой безопасной эксплуатации и радиационной безопасности любой ЯЭУ. Поэтому созданию надежной конструкции ТВЭЛ было уделено основное внимание научного руководства и разработчиков первых опытных энергетических реакторов.
Основная трудность по разработке ТВЭЛ для первых энергетических реакторов заключалась в том, что не имелось экспериментальных сведений о длительном поведении ТВЭЛ в условиях реактора при повышенных температурных условиях, а главное, отсутствовали данные о радиационной стойкости топлива и конструкционных материалов под длительным воздействием повреждающего потока нейтронов. В этой связи И.В. Курчатов и административное руководство Атомного проекта приняли решение о сооружении в ЛИП АН СССР исследовательского реактора «МР», который должен быть пущен в июле 1951 года. Не дожидаясь окончания строительства этого реактора, было решено также смонтировать на реакторе АВ-2 комбината №817 петлевое устройство для проведения испытаний опытных образцов ТВЭЛ энергетического реактора. Так или иначе, но создание надежных ТВЭЛ для первого энергетического реактора оказалось сложной задачей, потребовало больше времени, чем планировалось, что послужило основной причиной нескольких переносов правительственного срока пуска энергетического реактора первой в мире АЭС. В докладе А.П. Завенягина и И.В. Курчатова от 27 апреля 1950 года впервые упоминается о предложении Лаборатории «В» об использовании жидко-металлического теплоносителя (расплавленный свинец-висмут) для реактора ВТ вместо гелия. Впоследствии он был применен в качестве теплоно- сителя ЯЭУ небольшой серии атомных подводных лодок.
По мере приближения пуска в Обнинске постоянно находились И.В. Курчатов, А.П. Александров, Н.А. Доллежаль и другие специалисты НИИ-8, НИИ-9, ГСПИ-11 и др. для решения возникающих технических вопросов. 12 июня пусковая комиссия в составе И.В. Курчатова, Е.П. Славского, А.П. Александрова, А.И. Алиханова, Д.И. Блохинцева, Н.А. Доллежаля, Б.С. Позднякова и др. подготовила заключение о готовности реактора к пуску, предварительно в водо-водяном режиме при работе на мощности. Как указывает сотрудник ФЭИ Л.А. Кочетков, «в ночь на 24 июня установка переводится в нормальный паровой режим, а 26 июня пар, произведенный за счет мощности реактора, был подан на турбину. […] 25 октября 1954 г. при мощности реактора 27 МВт (90%) турбогенератор был выведен на проектную мощность».
27 июня 1954 года в газете «Правда» было опубликовано сообщение ТАСС «О пуске в СССР первой промышленной электростанции на атомной энергии», которое вызвало исключительный интерес во всем мире.