Зеленогорск (Красноярск-45)
Репортаж из закрытого города
Спецкор «Ленты.ру» побывал на одном из самых
секретных предприятий России
Помните анекдот, в котором директор японской корпорации
после экскурсии по России говорит: «Очень у вас дети красивые!» — а на вопрос,
при чем здесь дети, отвечает: «А все, что вы руками делаете…» Вопреки понятной
самоиронии, существуют технологии, в которых Россия не просто задает мировые
стандарты, но на полшага опережает Германию и на полвека обгоняет Японию и США.
Речь о граале ядерной индустрии — газовых центрифугах для разделения изотопов.
Роторы этих машинок, на сегодняшний день уже девятого поколения, работают с
почти непостижимой частотой вращения — около 2 тысяч оборотов в секунду — и не
останавливаются 30 лет подряд. Каким образом — одна из самых бережно охраняемых
государственных тайн. Кроме нас, подобные, но уступающие российским центрифуги
умеет делать только одна компания в мире — англо-немецко-голландская URENCO.
Чтобы своими глазами увидеть, как работают каскады газовых центрифуг, репортер
«Ленты.ру» отправился в закрытый город Зеленогорск, что в 200 километрах от
Красноярска, на секретное предприятие — Электрохимический завод.
И вот после 11 часов пути от Москвы и нескольких КПП —
закрытый город и одно из самых мощных в мире предприятий по обогащению урана.
Завод настолько большой, что с земли его не понять и не представить.
Расставляет строения по своим местам и дает представление об организации макет
в музее Зеленогорска: здание администрации, четыре основных цеха — каждый около
километра длиной и полтора десятка вспомогательных корпусов. К нужному входу
едем по территории на микроавтобусе еще минут десять. Снова проверка
документов, белые халаты и шапочки, длинные коридоры и лестницы, огромный цех и
колония центрифуг. Колония — потому что их здесь десятки тысяч. Одна газовая
центрифуга похожа на большой огнетушитель, перекрашенный в голубой цвет. Они
соединены параллельно по десять штук в каскад. Каскады расположены в три яруса
по высоте и уходят в глубь цеха, насколько именно — тоже секрет. Количество
каскадов для выполнения разных задач различное, но оно в любом случае не
разглашается.
2000 оборотов в секунду
Наверное, почти каждый россиянин ощутит легкую гордость,
осознав, что ни США, имеющие самый большой парк ядерных реакторов в мире (101
реактор, на которых вырабатывается 20 процентов всей электроэнергии в стране),
ни Франция, получающая три четверти электроэнергии от АЭС (59 реакторов),
несмотря на все попытки, так и не создали собственных центрифуг. Они закупают
их у URENCO. Хотя принцип работы современного устройства — не тайна. Ротор
стоит на стальной игле, опирающейся на корундовый подпятник, а его верхняя
часть удерживается электромагнитным полем и висит в вакууме. Что-то вроде
детского волчка в герметичном корпусе. Однако крутится эта «игрушка» с частотой
две тысячи оборотов в секунду, в пять раз быстрее ротора турбореактивного
двигателя в максимальном режиме, и за 30 лет делает 1,89 триллиона оборотов —
как говорится, попробуй повтори.
Разделить и властвовать
Основная задача газовых центрифуг — разделение изотопов
урана. В урановой руде содержится только 0,7 процента 235-го изотопа (U-235).
Остальное — уран 238 (U-238). Но нужен человеку именно первый, нестабильный
235-й изотоп. Для работы атомных энергетических станций необходимо топливо
(топливные стержни, или ТВЭЛы), обогащенное до 4,5 процента по изотопу 235, а
для создания ядерного оружия — уран, обогащенный до 90 и более процентов.
Но как разделить атомы с почти одинаковой атомной массой —
235 и 238? Сначала человечество использовало эффузную, или диффузионную
технологию. Уран превращали в газ, смешивая с фтором, а получившийся
гексафторид урана проталкивали сквозь металлические пластины со сверхтонкими
порами. Часть более крупных, 238-х атомов, застревала в пластине. Теперь
внимание! Для создания 70 граммов урана, обогащенного до 92 процентов, в СССР в
середине 40-х годов газ гексафторид урана последовательно проталкивали сквозь
3100 диффузионных установок. Процесс занимал сутки. Стоимость никогда не
вербализовалась. Ну, а первый в мире завод газодиффузионного обогащения урана в
США в Ок-Ридже обошелся Америке в полмиллиарда еще тех долларов, за 800 единиц
которых продавался автомобиль «шевроле».
Технологии девятого поколения
Ситуацию необходимо было изменить, что и сделали наши ученые
и конструкторы. В 1958 году предприятие «Почтовый ящик №50» (ныне «Точмаш»)
приступило к серийному выпуску первых газоразделительных центрифуг. За
пределами СССР первые центрифуги появились на 20 лет (!) позже.
С тех пор сменилось уже девять поколений этих
сверхсепараторов, и сейчас отрабатывается десятое поколение. При тех же
энергозатратах центрифуга девятого поколения в шесть раз производительнее
пионеров, а ее расчетный срок службы увеличился в 10 раз — с 3 до 30 лет.
Обогащение на современных российских центрифугах, где тот же
гексафторид урана разделяется на легкую и тяжелую фракции под действием
центростремительного ускорения, в сотни тысяч раз превышающего привычное
ускорение свободного падения (g), обходится на два порядка дешевле и требует в
десятки раз меньше энергии, чем обогащение с помощью диффузионной технологии.
Я знаю, что вы думаете: все это сделано в СССР — благодаря
приоритету в государственной политике, подтягиванию лучших умов, созданию
закрытых научных городов и безграничному финансированию. Современная Россия
только использует советские наработки. Однако факты против скепсиса. С развала
СССР прошло 26 лет, за это время разработаны, запущены в серию и приняты в
эксплуатацию несколько новых поколений центрифуг. И разница между ними отнюдь
не в дизайне корпуса — производительность центрифуги девятого поколения в
четыре раза выше, чем у ее прямого предшественника. Энергоэффективность — 95
процентов.
Благодаря сохраненному и приумноженному лидерству в сфере
разделения в России сегодня обогащается 45 процентов всего используемого на
планете Земля урана — при том что из 439 работающих в мире энергоблоков АЭС в
нашей стране находятся только 34. Обогащенный в России уран покупают почти все
ведущие державы мира. Заказы от энергетических компаний Европы, Америки, Африки
и Азии подписаны на 10 лет вперед.
Суслики и изотопы
Но вернемся на землю Электрохимического завода (ЭХЗ).
Кстати, землю красивую. Вокруг — покрытые тайгой сопки. Рядом — широкая и
быстрая река Кан. Территория предприятия покрыта аккуратно стрижеными газонами,
а сотрудники из-за расстояний гоняют из цеха в цех и даже внутри цехов на
велосипедах. Несмотря на внешнюю пасторальность, здесь сегодня обогащается одна
треть российского, а значит — 15 процентов всего используемого в мире урана.
Одновременно на аналогичном оборудовании (центрифуги внешне похожи, но по
конструкции отличаются) производится более 30 процентов мирового рынка
стабильных изотопов. Конкретнее — 95 изотопов 19 химических элементов:
молибдена, никеля, теллура, аргона, германия, кремния, криптона, ксенона,
диоксида углерода и так далее. Выделенные (обогащенные или обедненные) изотопы
используются в медицине, атомной и электронной промышленности, для
фундаментальных физических исследований и высоких технологий. Из них делают
дыхательные тесты для выявления бактерии Helicobacter pylori, эталоны массы,
детекторы для фиксации нейтрино, препараты для диагностики рака, стабилизаторы
реакции в ядерном реакторе и многое, многое другое. Стабильные изотопы ПО ЭХЗ
поставляет в 30 стран мира, включая Германию, Великобританию, США и Канаду.
А еще на территории ПО ЭХЗ проживает колония сусликов, про
которых шутят, что они содержатся в самой большой и хорошо охраняемой клетке в
мире.
Как уже говорилось, центрифуг в цехах более чем много, а вот
людей почти не видно. Это неудивительно — и обогащение урана, и производство
стабильных изотопов на ПО ЭХЗ полностью автоматизировано. В основном это
специалисты и операторы, которые контролируют процессы удаленно, из комнат с
большим количеством мониторов, на которых отражаются все происходящие в цехах процессы.
Всего на огромном предприятии, включая администрацию, заняты
1800 человек — против 10 тысяч в советское время. Что хорошо для предприятия,
но не очень хорошо для закрытого города Зеленогорска с населением в 63 тысячи
человек.
Выживали, как все
Как и вся атомная отрасль, ПО ЭХЗ после чернобыльской аварии
1986 года пережило трудные времена. Чтобы выжить, на предприятии изготавливали
VHS и аудиокассеты, счетчики для электричества и подобный ширпотреб. На другом
берегу реки Кан, в тайге, основали форелевое хозяйство. Сегодня оно в ведомстве
дочернего предприятия ЭХЗ — ООО «Искра» и продолжает давать 10 тонн рыбы в год.
Присматривают за хозяйством доисторический трактор, два метиса овчарки,
73-летний дед Толя и девять его сотрудников. Хотя это уже баловство, потому что
средняя зарплата на ПО ЭХЗ составляет 83 тысячи рублей в месяц. Огромная
стоянка перед проходной в рабочие часы битком забита автомобилями сотрудников.
Цеха и офисы отремонтированы, оснащены современными компьютерами и мониторами.
Модный немецкий станок прессует порошкообразные изотопы в цилиндрические
таблетки, а в некоторых женских туалетах, простите за наблюдательность,
установлены биде.
Урановый отвал и его нелегкая
Как вы помните, из природного урана человек берет только
изотоп U-235, которого там семь десятых процента. Изотоп U-238 человек почти не
использует. Но и не выбрасывает, так как в не очень далеком будущем, когда
технологии дорастут до массового использования реакторов на быстрых нейтронах,
этот выделенный изотоп U-238, называемый еще обедненным ураном, станет
стратегическим сырьем. К тому же в нем остается небольшой процент невыделенного
U-235, который можно будет выделить на центрифугах, например, 20-го поколения.
Из урана 238 можно делать замечательную броню для танков или пули в 1,7 раза
тяжелее свинцовых. Но пока все это в теории, на практике возникла большая
проблема — причем «большая» в прямом смысле. За 75 последних лет, в
течение которых человечество активно обогащало уран, на планете накопились
около 2 миллионов тонн обедненного, но довольно «химически активного»
гексафторида урана (с содержанием U-235 около 0,2 процента). Он хранится в
специальных сверхпрочных контейнерах на полигонах под открытым небом и вызывает
нездоровый интерес у «зеленых». «А если вдруг начнется война, — говорят
противники ядерной энергетики, — не станут ли полигоны с обедненным
гексафторидом мишенью для вражеской авиации?»
Снова стать рудой
На ПО ЭХЗ первыми в России и вторыми в мире после Франции по
французской технологии (AREVA NC) построили и в 2009 году запустили две
промышленные установки по переработке обедненного гексафторида урана в
закись-окись урана. Называются они W-ЭХЗ и перерабатывают 10 тысяч тонн
гексафторида урана в год. В химическом реакторе размером с двухэтажный коттедж
происходит взаимодействие гексафторида урана и водяного пара. В урановом
соединении фтор замещается на кислород, и на выходе имеем: кислоту
фтористоводородную, безводный фтористый водород и закись-окись урана. Процесс
полностью автоматизирован. Закись-окись — серая порошкообразная масса, похожая
на песок, — это тот самый уран, который лежал в копях. Он пакуется в большие
зеленые кубические контейнеры, по 10 тонн в каждый, и пригоден для
долговременного безопасного хранения.
К слову, в странах, где «зеленые» победили атомщиков, а
место АЭС заняли альтернативные источники — то есть в Дании и Германии,
электроэнергия теперь самая дорогая в мире. На наши деньги — примерно 20
рублей за киловатт-час. Хотите перейти на солнечные батареи и ветряные
мельницы?
Назад в СССР
Под завязку хочется сказать о городе Зеленогорске. В нем нет
огромных торговых центров из стекла — он весь в цветниках и газонах. Это самый
спокойный город в радиусе пятисот километров. Один из самых зеленых, что мне
доводилось видеть. Местные жители проводят так много времени в спортивных залах,
что в краеведческом музее пестрит в глазах от золота кубков и медалей.
Ощущение, что попал в один из романов Стругацких или в 70-е годы, в золотой
период СССР. Это может нравиться или нет, но это по-своему красиво. Да, если
нет специального высшего образования и ты не пригодишься на ПО ЭХЗ, найти
работу в одном из самых атомных городов России очень непросто.
Так что не судите о российских технологиях по автомобилям
«Лада». Об этом уже все знают — там просто место проклятое.
Павел
Орлов
Источник: https://lenta.ru/articles/2016/09/05/uran/
Присоединяйтесь к ОК, чтобы посмотреть больше фото, видео и найти новых друзей.
Комментарии 13