На этих двух специалистах лежала главная ответственность за доведение радиохимической технологии выделения плутония до логического завершения в промышленных условиях.
Оба часто подходили к окну и наблюдали за проносящимися мимо рощами, перелесками, деревеньками. Кое-где ещё были видны сохранившиеся для внимательного глаза следы войны. Никитина и Ратнера умиляла спокойная, почти неподвижная картина неслышного, умиротворенного быта. Как всё-таки прекрасна эта простая жизнь. Хочется жить долго. А умереть — здесь, в тишине. И быть похороненным в одной из таких рощиц, под шелестящими деревьями…
И тот, и другой ехали в Челябинск не для свершения трудового подвига во имя Родины. Они и не предполагали, что пуск «Б» превратится в подвиг. У них не возникало даже мысли, что оба они являются заложниками собственной технологии, что им осталось жить несколько лет, что лучевая болезнь скосит их вскоре после торжественного награждения.
Они старались не говорить о предстоящей работе. Но не думать о ней не могли.
Никитина более всего беспокоили масштабы производства и несоизмеримость объема вторичных химических реагентов и первичного продукта. Для переработки одной тонны урана требовалось: полтонны плавиковой кислоты, одиннадцать тонн ацетата натрия и азотной кислоты, пятьдесят тонн чистой технологической воды. И это все необходимо для получения в конечном итоге из тонны радиоактивного урана всего ста граммов плутония! Большая площадь поверхности технологических аппаратов, трубопроводов и вспомогательной арматуры может привести к сорбированию этого небольшого количества ценнейшего продукта на стенках, дне, переходных и запорных вентилях. Мощная вентиляция тоже будет захватывать свою долю. А если в результате плутония не окажется ни в растворе, ни в осадке? Если он просто «пропадет»? Размажется по трубопроводам?
Александр Петрович Ратнер отвечал за вторую стадию процесса — за разделение плутония и урана. Его волновала проблема, совершенно не затронутая в лабораторных испытаниях и не нашедшая никакого отражения в проекте. Но за её решение в промышленном производстве ему придется отвечать головой…
Что делать с урановым осадком в конце второй операции восстановительного осаждения? Как разумно произвести его утилизацию? В урановом блочке только одна сотая процента плутония и радиоактивных примесей. Все остальное — тот же самый уран. Если предполагается перерабатывать сотни тонн продукции, то почти столько же тонн и останется у него в цехе в осадке. Теоретически считается, что этот осадок будет чистым, то есть освобожденным от осколочных примесей ещё на первой стадии технологического процесса. На установке У-5 действительно избавлялись от осколков довольно просто, двумя-тремя промывками. Но Ратнер не верил в эффективность этого метода для промышленного производства. Он боялся, что его урановый осадок будет сильно загрязненным и радиоактивным…
Оба профессора волновались. Но, глядя на мелькающий мирный пейзаж за окном, успокаивались: все как-то утрясется.
В ноябре 1948 года на заводе «А» завершилась первая кампания. Состоялась массовая выгрузка урановых блочков в разгрузочный бункер. После месячной выдержки для спада активности 20 декабря первая партия блочков была погружена в построенный для этой цели вагон-контейнер. По специальной железнодорожной ветке между площадкой выгрузки завода «А» и приемным пунктом завода «Б» морозной уральской ночью радиоактивный бронепоезд под прикрытием взвода автоматчиков двинулся в свой первый рабочий рейс.
22 декабря 1948 года первая партия облученного урана была загружена в первый по ходу технологической цепочки аппарат-растворитель А-210.
Разработанная в лабораторных условиях технология не пошла в первом же опыте. В лаборатории после слива декантата (жидкого раствора с активными радионуклидами) в осадке вместе с кристаллами плутония-урана оставалось лишь небольшое количество примесей (до 4 %). В промышленных условиях коэффициент очистки оказался намного ниже.
Вторая стадия процесса имела функциональное назначение разделить уран и плутоний, то есть обеспечить выделение плутония в самостоятельном виде. Затем — снова декантация: раствор с плутонием сливался. В емкостях оставался урановый осадок в виде так называемой пульпы — жидкости со взвешенными твердыми кристаллами урана.
Для получения урана в твердой фазе пульпу необходимо отфильтровать. Для улучшения качества фильтрации в химической промышленности перед этим проводится специальная операция равномерного перемешивания пульпы (барботаж), для чего через пульпу надо было пропустить под давлением сжатый воздух.
После барботажа полученная взвесь сразу сливается на ткань фильтра. Самую первую опытную операцию по осаждению осадка проводили под личным руководством Ратнера и главного инженера завода Громова, проходившего стажировку на У-5. После окончания регламентного процесса группа технологов и лаборантов двинулась во главе с Ратнером и Громовым в каньон, где располагались фильтры. Всех интересовала крупность кристаллического осадка и само протекание процесса фильтрации. Никого не останавливала радиационная обстановка в каньоне. Да и никакой дозиметрической службы в первые месяцы на заводе вообще не существовало. Оперировали умозрительными качественными понятиями: «грязно» или «чисто». В каньоне, наверное, было «грязно». Но все с интересом рванулись туда.
Каково же было изумление всей толпы, когда никакого уранового осадка на фильтре вообще не обнаружилось. Добрая сотня килограммов урана куда-то исчезла. Испарилась. У Ратнера был шок.
Но вскоре уран нашли. На крыше здания…
Оказалось, что давление воздуха при барботаже было слишком высоким. Осадок в аппарате вместе с продуваемыми пузырьками воздуха образовал пену, которую вместе с воздухом выбросило в вентиляционный короб на крыше здания. Там и нашли замерзший на тридцатиградусном морозе осадок урана. Поскольку каждый килограмм урана, возвращаемый в общий урановый цикл, был на учете, пришлось срочно организовывать бригаду из молодых ребят, выпускников техникумов, которые скребками вручную счистили весь уран с крыши, погрузив его в специальные мешки. Потом, конечно, нашли нужные пеногасители и отрегулировали процесс перемешивания осадка воздухом, снизив давление и осуществляя подачу воздуха плавно, без резких скачков.
Но всё равно участок фильтрования урановой пульпы и расфасовки активного товарного продукта (уранового сырья) оставался одним из самых опасных для здоровья. Осадок на фильтре ещё раз промывали, высушивали, а затем совками загружали в мешки. В лаборатории рассчитывали, что это будет практически чистый продукт. На самом деле мешки сильно «фонили». Очистить уран от радионуклидов не удалось. На этой операции аппаратчики получали не только внешнее облучение, но и внутреннее, поскольку воздух в каньоне был насыщен аэрозолями, а ребята ничем свои дыхательные органы не защищали. Более того, большинство из них работали в своей одежде и в своей обуви, надевая только халаты. «Грязь» разносилась по домам, магазинам, улицам города…
Конечная продукция выдавалась на завод «В» в виде концентрированного раствора плутония в азотной кислоте. Выдавался он на разлив, в металлические канистры. Производилось это в экстракционном отделении № 12 в здании 102. Условия были здесь настолько «грязными», что иногда за один рабочий день доза облучения достигала 25 рентген при годовой норме 30 рентген. При таких огромных дозах облучения избежать острой лучевой болезни было невозможно. Вообще, это химическое отделение было запроектировано неудачно. Использование в операциях фтора и его соединений неминуемо было связано с повышенной коррозией аппаратов и коммуникаций. Корродировали и протекали практически все трубы и аппараты завода. Но здесь, в отделении № 12, протечки носили катастрофический характер. По предложению профессора И.В.Тананаева, входившего в пусковую группу, металлическое оборудование было заменено оборудованием из синтетических материалов: плексигласа, винидура и других. Однако в условиях большого радиационного фона и они не выдержали. Органические соединения стали разлагаться. Взорвался котел из плексигласа с раствором плутония. Каньон, аппараты, кассеты для удаления отходов — всё оказалось радиоактивным. Зона здания 102 была объявлена опасной. Было принято решение строить новое здание и использовать в нем другой метод экстракции — с использованием в качестве экстрагента диэтилового эфира. Работа была адовой…
Из воспоминаний ветеранов плутониевого комбината Е.И.Ильенко и Н.А.Абрамовой, 1996 год:
«…Мы… ученики и сотрудники создателей первой технологии, слышали от них много рассказов о тех днях напряженной работы… Говорили о постоянном присутствии и определенном давлении со стороны НКВД. Но никогда не звучало, что это и была та движущая сила, которая заставляла работать. Наоборот, это была увлеченная работа ученых, преданных своему делу, понимающих, что поставленная задача непременно должна быть решена, и отдавших этому весь свой опыт и знания, а часто и здоровье, и жизнь. К сожалению, многие из тех, кто работал в первые годы на заводе «Б», потеряли свое здоровье и даже жизнь…»
