Страница 15 из 22
Гольф, игра истинных джентльменов с тщательно оберегаемыми традициями, игра, требующая хороших манер, уважительного отношения к партнерам и соперникам, поддержания порядка на полях, давал ему в дальнейшем превосходную возможность отдыхать от «трудов ядерных».
Время обучения в институте ознаменовались еще одним важным событием. В те годы он встретил Розмари – женщину, которая стала его женой, его избранницей на всю жизнь и подарила ему сына. Вернее, впервые они встретились еще в раннем детстве, их родители были знакомы, и спустя много лет вновь столкнулись на свадьбе общих знакомых, начали общаться и через несколько лет поженились.
Свою книгу «EBR-2. Комплексная экспериментальная реакторная атомная электростанция» Леонард Дж. Кох посвятил Розмари, своей жене, поддержка и терпение которой на протяжении более, чем 60 лет, помогали ему добиваться успехов в его непростой профессиональной деятельности.
После окончания Иллинойского технологического университета в 1943 году Кох работал в области разработок двигателей внутреннего сгорания. Семья пережила несколько переездов по стране. Но, еще работая в Tucker Motor Car Co, он услышал об Аргоннской национальной лаборатории, исследовательском центре Министерства энергетики США, и о том, что там работают над новым, атомным источником энергии.
Много позже доктор Кох с юмором вспоминал, что тогда об этих исследованиях он знал только от Бака Роджерса, персонажа комиксов тех лет, повествующих о покорении космоса и научных открытиях. И его вдохновила мысль, что он сам сможет быть причастен к созданию нового источника энергии.
Работа лаборатории координировалась Чикагским университетом, и в библиотеке университета в 1948 году и произошла его первая встреча и собеседование с руководителем лаборатории доктором Уолтером Зинном.
Уолтер Зинн был директором лаборатории, но также руководил специальным проектом, предусматривающим разработку новой концепции энергетического реактора. После тестирования его знаний и навыков и получения разрешения для доступа к работе, Леонард был приглашен в этот проект. За время, отпущенное на эту подготовительную работу, он не упустил возможности пополнить свои знания в сфере ядерной физики.
Доктор Зинн и его сотрудники разработали научную концепцию реактора-размножителя EBR, и идея уже находилась в процессе превращения в технологию для практической реализации. Леонард Дж. Кох с головой погрузился в этот процесс. Инженерная фирма занималась разработкой строительного проекта, а сотрудники EBR разрабатывали ядерную «начинку». Лаборатория готовила, закупала и собирала ядерные компоненты.
В 1950 году EBR со своими девятью сотрудников переехала в Айдахо, где к ним присоединились местные специалисты, и таким образом сложилась общая группа из 15 человек. Уже много позже, оглядываясь назад, ученый признавался, что в то время они даже не осознавали значения события, к которому оказались причастны, и когда реактор заработал, празднование было довольно скромным.
Идею реактора на быстрых нейтронах в 1942 году предложил Энрико Ферми, в 1951 году она была реализована группой EBR Аргоннской национальной лаборатории. В основе любого реактора лежит деление тяжелых ядер под действием нейтронов. Но в тепловых реакторах уран-235 делится под действием низкоэнергетических тепловых нейтронов, при этом образуются осколки деления и новые нейтроны, имеющие высокую энергию (так называемые быстрые нейтроны). Вероятность поглощения ядром урана-235 (с последующим делением) теплового нейтрона гораздо выше, чем быстрого, поэтому нейтроны нужно замедлить. Это делается с помощью замедлителей-веществ, при столкновениях с ядрами которых нейтроны теряют энергию.
Топливом для тепловых реакторов обычно служит уран невысокого обогащения, в качестве замедлителя используются графит, легкая или тяжелая вода, а теплоносителем является обычная вода. Именно по этому принципу работает большинство современных АЭС.
Быстрые нейтроны, образующиеся в результате вынужденного деления ядер, можно использовать и без какого-либо замедления. Схема такова: быстрые нейтроны, образовавшиеся при делении ядер урана-235 или плутония-239, поглощаются ураном-238 с образованием (после двух бета-распадов) плутония-239. Причем на 100 разделившихся ядер урана-235 или плутония-239 образуется 120−140 ядер плутония-239. Правда, поскольку вероятность деления ядер быстрыми нейтронами меньше, чем тепловыми, топливо должно быть обогащенным в большей степени, чем для тепловых реакторов. Кроме того, отводить тепло с помощью воды здесь нельзя (вода – замедлитель), так что приходится использовать другие теплоносители: обычно это жидкие металлы и сплавы, от весьма экзотических вариантов типа ртути или свинцово висмутовых сплавов до жидкого натрия (самый распространенный в промышленных энергетических реакторах вариант).
Реакторы на быстрых нейтронах с замкнутым топливным циклом позволяют почти в 100 раз повысить эффективность использования естественного урана и, тем самым, снять ограничения на развитие атомной энергетики со стороны природных ресурсов ядерного топлива. И в этом их главная «фишка», их перспективность.
Когда Леонард Дж. Кох вернулся в Чикаго, он обнаружил, что в лаборатории уже рассматривают различные варианты обеспечения рециркуляции топлива в реакторе и, причем, рассматривают с большим оптимизмом. Сложностей связанных с разработкой технологий было множество, но под его руководством концепция экспериментального реактора EBR-II начала развиваться.
Проект был секретным, но 8 декабря 1953 года президент США Дуайт Эйзенхауэр выступил на Генеральной Ассамблее Организации Объединенных Наций в Нью-Йорке с исторической речью «Атом для мира». В тот период был разгар холодной войны и гонки ядерных вооружений. Однако вместо того, чтобы сосредоточиться исключительно на угрозе атомной войны, Эйзенхауэр подчеркнул выгоды гражданского применения ядерной энергии в сельском хозяйстве, медицине и энергетике. Он предложил создать «международное агентство по атомной энергии», которое будет содействовать мирному использованию ядерной энергии «на благо всего человечества».
Соединенные Штаты вели переговоры о создании МАГАТЭ с Канадой и Соединенным Королевством, а также с Австралией, Бельгией, Португалией, Францией и Южной Африкой. В ходе переговоров был подготовлен первый проект устава нового агентства, в основу которого легли положения речи Эйзенхауэра «Атом для мира». Глобальные усилия: группа участников переговоров расширяется». Хотя фактические переговоры проходили вне рамок Организации Объединенных Наций, Генеральная Ассамблея ООН в 1954 году поддержала и одобрила работу государств, которые в них участвовали. Она призвала также провести международную конференцию по мирному использованию ядерной энергии.
В августе 1955 года эта конференция состоялась в штаб-квартире Организации Объединенных Наций в Женеве, и в ней приняло участие самое большое число ученых за всю мировую историю. Впервые после окончания второй мировой войны был частично приподнят покров ядерной секретности, и физики с Востока и Запада начали восстанавливать научный обмен. После конференции группа участников переговоров о создании МАГАТЭ была расширена, и в ее состав вошли Бразилия, Индия, Советский Союз и Чехословакия.
Самое активное участие в этом процессе принимал Леонард Дж. Кох. Он выступал на конференции 1955 года с докладом-презентацией об EBR-II и, как он вспоминает, очень нервничал, обращаясь к огромной международной аудитории. Это был огромный стимул – обсуждать ядерную мощь с людьми из других стран и наблюдать за их энтузиазмом. У профессора были очень интересные дискуссии с коллегами из Советского Союза, Англии и Франции, Индии, где разрабатывались подобные программы. В дальнейшем ему представилась возможность побывать на многих подобных мероприятиях, но то, первое, осталось самым памятным.
Тем временем, к 1956 году концепция EBR-II была разработана до такой степени, что было принято решение о продолжении проектирования и строительства. Проект на общую сумму свыше 29 млн долларов США был санкционирован Комиссией по атомной энергии. Это была крупнейшая экспериментальная разработка в истории Аргоннской лаборатории, и Леонард Дж. Кох был ведущим менеджером проекта. Разработка концепции и ее совершенствование продолжались одновременно с проектированием и строительством. Это был чрезвычайно интересный и сложный опыт.