Объединенный институт ядерных исследований

МУЗЕЙ истории науки и техники ОИЯИ

Воспоминания Владимира Дмитриевича Ананьева

В Лаборатории нейтронной физики нейтрон является основным инструментом в познании материи.

Как обычно производят нейтроны? Существует несколько методов, но самым продуктивным является использование ядерного реактора, который в процессе своей работы испускает нейтроны. Вылетев из реактора, они попадают на физические установки по специальным каналам, нейтроноводам, в вакууме, чтобы не рассеиваться.

Так вот, физику, который занимается конкретно какой-то задачей, очевидно, необходимо много нейтронов и чем больше, тем лучше, т.к если на установку попадает мало нейтронов, то это требует достаточно много времени для проведения физических экспериментов, ну и, конечно, страдает точность. А вот когда нейтронов много, то сразу повышается статистика и точность измерения. Именно поэтому задача сводится к тому, чтобы для физиков создать как можно больше нейтронов.

Нейтроны подразделяются на разные типы: нейтроны быстрые, имеющие скорость порядка несколько десятков тысяч километров в секунду, тепловой нейтрон имеет скорость 2 км/сек. И наоборот, существуют холодные нейтроны и ультрахолодные нейтроны, скорость которых порядка 200 м/сек и 10 м/сек.

Таким образом, существует довольно большой спектр нейтронов и необходимо уметь создавать и отдавать их экспериментатору. Вот этим я и занимаюсь уже 54 года.

Так вот, я приехал в Дубну в 1959 году, окончив Московский Энергетический Институт с отличием по специальности теплофизика, и попал в ОИЯИ как раз тогда, когда здесь только зарождалась и начинала свою работу лаборатория нейтронной физики, и велось строительство ИБР - импульсного быстрого реактора - по идее Дмитрия Ивановича Блохинцева.

Идея Дмитрия Ивановича была простая и изящная - он предложил заставить реактор работать не постоянно, а импульсами. Для этого необходимо было взять активную зону реактора, и внутри нее крутить диск с ураном. Когда урановый вкладыш, находящийся внутри этого диска, оказывался среди неподвижной зоны - реактор на какое-то время производит мощный нейтронный импульс, но как только вкладыш из урана уходит из активной зоны - все глохнет. Скорость диска, естественно, можно регулировать и получать нужное количество нейтронных импульсов в секунду.

При небольшой средней мощности реактора мощность в импульсе увеличивается в тысячи раз.

Идею одобрили и Дмитрий Иванович побудил специалистов из Физико-энергетического института: Юрия Яковлевича Стависского и Игоря Николаевича Бондаренко рассчитать теоретически всю работу реактора, т.к. были опасения - будет ли реактор устойчив во время работы, и можно ли управлять таким реактором. Все расчеты были сделаны, и было принято решение о постройке реактора очень низкой средней мощности - 1 киловатт.

К 1959 году сооружение реактора шло полным ходом, и я как раз в это время прибыл в лабораторию по распределению. На собеседование меня к себе пригласил главный инженер лаборатории Сергей Константинович Николаев, где я дал согласие на работу. О реакторе я тогда еще ничего не знал, о нем не было даже речи. Людей, работающих в лаборатории, было мало, все были молодые, но всех нас объединяло рвение и к работе.

Летом 1959 года, в июне-июле, в Дубне впервые была осуществлена управляемая цепная ядерная реакция. Тогда расчеты реактора выполнялись с недостаточной точностью, поэтому всегда продолжали проверять расчеты экспериментально, путем проведения, так называемой, критической сборки. Т.е сам реактор был еще до конца не построен, а уже был сделан стенд, и было получено с комбината "Маяк" топливо - металлический плутоний. Создатели решили проверить, при каком количестве плутония пойдет цепная реакция.

Сборка, естественно, была стационарной, проверялись некоторые параметры будущего реактора, от которых зависел импульсный режим реактора ИБР.

Всю эту работу по проведении сборки выполняли специалисты ФЭИ, а мы, молодые люди, были у них на подхвате, и в общем это была своеобразная школа и стажировка, т.е. здесь была и психологическая, и техническая подготовка. Все были уверены, что реактор заработает как надо. Исследования на стенде прошли успешно. Удалось выяснить после этой сборки, что расчетчики этого реактора ошиблись в вычислении коэффициента, который характеризует длительность импульса. Длительность импульса оказалась больше, чем предполагалась в проекте.

В 1960 году летом мы запустили реактор. Это было волнующее событие, особенно когда начали аккуратно подходить сначала к мгновенной критичности - нейтронов в реакторе было еще очень мало, мощность измерялась буквально миллионными долями ватта. Поэтому нейтронные импульсы сильно флуктуировали, т.е. имели большой разброс по величине. По мере подъема регуляторов этот разброс уменьшался и, наконец, реактор стал стабильно выдавать импульсы мощности с частотой до 83 импульса в секунду. Так впервые в мире был запущен импульсный реактор периодического действия.

Во время пуска реактора я был одним из инженеров по управлению, т.е. сидел за пультом и занимался выводом реактора на критичность и дальше на мощность. С тех пор, как шутят некоторые мои знакомые, я сам себя пожизненно приговорил к работе с реактором.

Федор Львович Шапиро был, так сказать, генератором идей по работе с реактором, он все время нас, реакторщиков, заставлял придумывать, как сделать установку мощнее и лучше.

К 1966 году начали вестись предварительные расчеты, обосновывающие импульсный реактор большой мощности, уже не киловаттный, а в тысячу раз больше. Илья Михайлович Франк и Дмитрий Иванович Блохинцев решили огласить идею о создании такого реактора. В ноябре 1966 события стали быстро раскручиваться, необходимо было найти человека, который бы возглавил все разработки. Совершенно неожиданно мне позвонил Илья Михайлович и предложил встретиться с ним. В то время я работал на пульте и был начальником смены. И вот во время прогулки он мне предложил стать главным инженером будущего реактора ИБР-2, после чего я, естественно, опешил, потому что я представлял себе весь фронт работ, ответственность и в целом весь масштаб мероприятий. Я согласился после некоторых колебаний. На другой день я и Илья Михайлович пришли к Блохинцеву в кабинет, где я с ним познакомился лично.

Строительство ИБР-2 велось довольно долго. В разработке проектов, строительстве, монтаже и пуске нового реактора ИБР-2 принимали участие десятки институтов, заводов, строительных организаций. Конечно, ответственность на мне была огромная: ничего подобного в мире так и не решились построить. У меня была очень сильная команда, которая работала с огромным увлечением. Многое мне дали мои учителя Д. И. Блохинцев и И. М. Франк.

И, наконец, в 1977 году состоялся физический пуск, а после энергетический пуск, в 1982 году с выводом реактора на мощность 2 мегаватта.

Реактор ИБР-2 успешно проработал до 2007 г.; после выработки ресурса он был заменен на новый модернизированный реактор ИБР-2М, который в настоящее время является одним из лучших нейтронный источников в России и в мире. Создание реакторов ИБР-2 и ИБР-2М - главное дело моей жизни.