Страница 76 из 78
'И ведь не поспоришь, так и есть',- обвожу взглядом насупленные лица Технического Совета Спецкомитета.
- ... В противоположность центробежной технологии разделения изотопов, газо-диффузный техпроцесс имеет более длинную и успешную историю. Главным её преимуществом является простота - центрифуга в основном состоит из газового компрессора и мелкодисперсной мембраны. В настоящий момент мы научились делать такие сетки с отверстиями около пяти тысячных миллиметра, что в 50 раз больше длины свободного пробега молекул при атмосферном давлении. Следовательно, давление газа, при котором разделение изотопов будет происходить, должно быть меньше одной пятидесятой атмосферного давления. Практически мы предлагаем работать при одной сотой атмосферного, то есть в условиях хорошего вакуума. Расчёт показывает, что для получения продукта, обогащённого до 90 процентов лёгким изотопом, необходимо объединить в каскад около 2 тысяч одинаковых ступеней, представленных на чертеже. Ступени каскада группируются в колонны, представляющие наименьшие группы ступеней, оборудованные клапанами и обводными линиями. Стандартными элементами ступеней являются делители, содержащие диффузионные фильтры, компрессоры, трубопроводы, моторы, приводящие в действие компрессоры, теплообменники и система охлаждения для отвода теплоты сжатия, регулирующие клапаны. В проектируемой нами машине мы рассчитываем получить 75-100 грамм урана 235 в сутки. Установка будет состоять из 80-100 колонн, состоящих из 20-25 ступеней...
'За год с трудом наскребём материала для изготовления одной атомной бомбы. Чтобы иметь возможность выпускать хотя бы десяток, нужно соответственно 20 тысяч ступеней. А это компрессоры, теплообменники, холодильники, клапаны, дроссели, резервуары. Все они должны постоянно проверяться на вакуумную плотность, а это оборудование и оборудование, которому нет конца. Это я не говорю о строительстве многих производственных корпуса длиною в сотни метров и, главное, о подготовке десятков тысяч людей, которые будут работать на этом оборудовании, чинить и обслуживать его'.
- ... В качестве наиболее перспективных материалов для фильтров считаются никель, серебро, а также алюминий. Мы недавно в лаборатории, по технологии ,полученной из НИИ-48, изготовили и испытали фильтр, который показал отличные результаты. Метод заключается в электролитическом травлении тонкой алюминиевой фольги - 15-20 микрон - в сернокислотной ванне; при этом получаются поры в виде параллельных цилиндрических каналов из оксида алюминия...
'Понятно, что хочет сказать Кикоин - основные технологии для разделения изотопов методом газовой диффузии имеются, можно начинать проектирование и строительство завода. Беда только в том, что это нам сейчас не под силу'.
- Спасибо, товарищ Кикоин, присаживайтесь,- Курчатов бросает в мою сторону вопросительный взгляд.
- Товарищи,- встаю из-за стола и прохожу к школьной доске,- прежде всего хочу поблагодарить Исаака Константиновича за подробный анализ всех существующих на данный момент методов разделения изотопов. Полностью согласен с его оценкой, что электромагнитный способ весьма перспективен для применения его на завершающей стадии обогащения, с целью доведения её до 90-94 процентов. Согласен также, что газо-диффузный метод уже вполне готов для промышленного производства, а центробежный ещё очень сырой. Образно говоря, первый метод - это своего рода 'синица в руках', а второй - 'журавль в небе'. Я говорю это так потому, что центробежный метод, если он будет освоен, позволит нам далеко оторваться от наших преследователей в атомной гонке, а именно от германской и, по некоторым данным, объединённой англо-американской команды...
В кабинете становится шумно.
- Да-да, товарищи, я не говорился, англо-американской команды, также усиленной лучшими игроками немецкой, которым удалось вырваться из лап Гитлера. Так вот, как известно, одним из главных достоинств центробежного метода является то, что коэффициент разделения в данном процессе зависит от разности молекулярных масс двух изотопов, а не отношения этой разности к молекулярной массе или даже к квадрату массы, как в других методах. Таким образом, чем тяжелее элемент, тем значительнее выигрыш от применения центрифуги, который может достигать в случае урана 10-50 раз, если только пересчитать это на энергию, затраченную на разделение. Но это ещё не всё, капитальные вложения на строительство завода центрифуг следует ожидать гораздо меньшими...
'Заскучали, действительно, что это я об элементарных вещах рассказываю? И кому, людям, которые понимают в ядерной физике во много раз больше меня'.
- ... Однако сооружение такого завода для обогащения урана сопряжено с необходимостью решения множества трудных технических и теоретических задач. Уже несколько лет информационный отдел НИИ-48 по всему миру ведёт работу по поиску любой информации касательно центрифуг, официальной и неофициальной, и ему удалось достичь в этом неплохих результатов. Удивительно, но основной улов был получен в патентных бюро некоторых стран, причём наиболее интересные, на мой взгляд, идеи содержались в отклонённых заявках на патент. Суммируя эти идеи, я позволю себе предложить вашему вниманию набросок проекта принципиально новой центрифуги.
Достаю из тубуса свёрнутый лист ватмана и пришпиливаю его кнопками к доске:
- Извините, но чертёж довольно мелкий, поэтому прошу просто подойти поближе. Итак, в новой центрифуге кардинально решена главная проблема - выход из строя подшипников, которые не могут длительно выдерживать огромные скорости вращения ротора. Как вы видите на рисунке, нижний подшипник заменён стальной иглой, упирающейся в карборундовый подпятник, и вся эта хитроумная конструкция удерживается специальной магнитной подвеской в верхней части ротора, основу которой составляет постоянный магнит...
- 'Волчок', значит,- Кикоин скребёт гладко выбритую щёку,- оригинальное решение. А почему у вас, Алексей Сергеевич, электродвигатель такой странный? Зачем этот блин снизу 'трубы'?
- 'Блин', как вы выразились, это плоский ротор электродвигателя. Он исключает замыкание его замыкание на статор, если по каким-то причинам возникают вибрации 'трубы'.
- А это что за трубки?- из-за спины доносится простуженный голос Курчатова,- ясно, что по оси подводится гексафторид... тогда эти две - две фракции, лёгкая и тяжёлая. Но почему одна вверху, а другая внизу? С чего бы им разделяться по высоте, а не по радиусу 'трубы'?
- Отличный вопрос, Игорь Васильевич. Чтобы разделить изотопы не только по радиусу, но и по высоте надо создать градиент температуры. В результате получится восходящий поток 'тяжёлого' газа вдоль стенки 'трубы' и нисходящий поток 'лёгкого' вдоль её оси...
- Как всё просто,- Кикоин потрясённо смотрит на рисунок,- это же трубки Пито, набегающий поток будет создавать разность давления и выводить 'продукт' и 'отвал' из трубы... Вот только не станет ли 'кочерга' нам турбулентность создавать? Тогда хана всему разделению изотопов...
- Так трубки надо не напрямую в поток вводить,- перебивает его Курчатов,- а поставить внизу трубы диафрагму с отверстием.
- Может быть, может быть,- задумчиво кивает Кикоин,- тогда ещё вопрос, что будем делать с механическими резонансами центрифуги?
- Понимаю о чем вы, Исаак Константинович, чем выше центрифуга, тем выше коэффициент разделения. Думаю, что на первых порах лучше сделать её пониже, 'подкритичной', отладить процесс, а уже затем переходить к 'надкритичным'. Считаю, что если удастся достигнуть обогащения продукта в 3 процента на центрифугу, то это будет грандиозный успех...
- Другой вопрос, что делать с толщиной корпуса,- морщится Кикоин,- допустим, что труба на полном ходу срывается и бьёт в корпус. Это какой-то бронебойно-химический снаряд получится. Если прикинуть его пробивную силу, то корпус остановки надо делать из броневой стали толщиной 60-70 миллиметров. При такой толщине стенки никакой реальной газовой центрифуги создать невозможно.