A szovjet csapás, amelyet sohasem hevert ki Amerika

Egy hete múlt, hogy évfordulót ünnepeltek Oroszországban: hetven évvel ezelőtt Obnyinszk városában helyezték üzembe a világ első atomerőművét. Noha az 5 megawatt (MW) nemcsak mai, hanem már az akkori mércével mérve is kis teljesítménynek számított, a világ első atomerőművének elindítása mégiscsak korszakos jelentőségű esemény volt, miután először állították a világon az atomenergiát az energiatermelés szolgálatába, azaz ez volt az atomenergia békés célú felhasználásának a premierje.

Az évforduló alkalmából a Kaluga megyei Obnyinszkban nemzetközi szakmai ifjúsági fórum kezdődött egyetemisták, doktoranduszok és az atomenergetikában tevékenykedő fiatal szakemberek részvételével – száz ország képviseletében több mint 500 fiatal vett részt az Obninsk NEW fórumon. A rendezvényre videóüzenetet küldött Rafael Grossi, a Nemzetközi Atomenergia-ügynökség főigazgatója, valamint Sama Bilbao y León, a Nukleáris Világszövetség (WNA) főigazgatója.

A világ első atomerőművének építéséről 1949-ben született szovjet kormányhatározat, majd 1952-ben kezdődött meg az építkezés. A grafit moderálású, csatorna típusú,100 atmoszféra nyomás alatti víz hűtőközeggel működő 5 MW teljesítményű reaktort a korábban plutónium termelésére használt reaktorokkal szerzett tapasztalatok alapján tervezték meg. A projekt tudományos vezetője Igor Kurcsatov akadémikus, a szovjet atombomba atyja, főkonstruktőre Nyikolaj Dollezsal volt.

Az AM–1-es reaktor neve rövidítés – az orosz „Békés Atom” szóösszetételből származik. Mindössze 3,5 év alatt épült fel az atomerőmű a „B laboratóriumnak” nevezett területen, ahol ma a Roszatomhoz tartozó Fizikai Energetikai Kutatóintézet működik. A világ első atomerőművét a reaktor beindítása után már másnap rákapcsolták a Szovjetunió elektromos hálózatára. Az energiatermelés mellett az első atomerőmű működtetése során szerzett tapasztalatokat felhasználták a reaktorok következő generációinak kifejlesztéséhez. Az AM–1-es reaktort 2002-ben állították le 48 év balesetmentes üzem után, ami 18 évvel haladta meg az első atomerőmű eredetileg tervezett élettartamát.

Igor Kurcsatov, az orosz Oppenheimer

Kevéssé ismert a nagyközönség előtt a tavaly nyári kasszasiker, az Oscar-díjak tömkelegét begyűjtő Oppenheimer című filmben szereplő Los Alamos szovjet megfelelője. A kommunista atombomba atyja, Igor Kurcsatov 1942-ben Robert Oppenheimerhez hasonlóan maga köré gyűjtötte a legkiválóbb koponyákat, akik Vjacseszlav Molotov külügyi népbiztos felügyeletével dolgoztak az atombomba kifejlesztésen. Hirosima és Nagaszaki, 1945. augusztus 6. és 9. után néhány nappal azonban Sztálin érthető okból a folyamat felgyorsítása érdekében Lavrentyij Berijára, az NKVD rettegett főnökére bízta a projektet. A Szovjetunió Minisztertanácsának 1946. áprilisi titkos határozata nyomán Szárovban, az akkori Gorkij megye területén egy 110 négyzetkilométeres erdős területen, távol a nagyvárosoktól kezdett kiépülni a szovjet Los Alamos. 

A szupertitkos 11-es számú Tervező Irodában, orosz rövidítéssel a KB–11-ben rohamtempóban készült az első szovjet atombomba, orosz kódnéven az RDSZ–1. Állítólag az RDSZ az „Oroszország Maga Csinálja” – egy másik változat szerint a „Haza Ajándéka Sztálinnak” – mondatok rövidítése volt, de a tényleges elnevezés ennél prózaibb, a szovjet minisztertanács 1946. június 21-i határozatában a majdani atombomba „SZ Reaktiv Hajtómű” elnevezéssel szerepelt, amelyet négy évvel a Hirosimában és Nagaszakiban százezer ember életét azonnal kioltó amerikai atomtámadás után, 1949. augusztus 29-én a szemipalatyinszki kísérleti telepen robbantottak fel. 

Sorra jöttek az egyre nagyobb pusztító erejű töltetek, majd a későbbi békeharcos Andrej Szaharov akadémikus vezetésével elkészült a szovjet hidrogénbomba, majd minden bombák atyja, a Cár-bomba, egy gigantikus hidrogénbomba, amelyet szerencsére nem robbantottak fel (legalábbis háborús körülmények között, vagyis nem vetették be), de fenyegető és elrettentő célját így is elérte. Amúgy  1961. október 30-án Novaja Zemlja felett felrobbantották, kísérletképpen. 

Maga az első orosz atombomba a későbbiekhez képest „kisfiú” volt, ha nem sajátította volna ki ezt az elnevezést az idősebb amerikai nagy testvére, a „Little Boy”, a Hirosimára ledobott bomba. Fizikai valójában az RDSZ–1 viszonylag kis bomba volt, öt tonna a tömege, az átmérője pedig kevesebb mint 1,5 méter – azért csupán ennyi, mert anno a Tu–4 es bombázó bombavető nyílásán ekkora bomba fért csak ki.

Amíg az amerikai Little Boy „mindössze” 15 kilotonnás volt, a Cár-bomba már 50 megatonnás, azaz ilyen elképzelhetetlen tömegű TNT (trinitrotoluol) robbanószer pusztító hatásával ért volna fel, ha működésbe lép. Szerencsére nem lépett.

Levél Lavrentyij Berijának

A számos légköri, majd utóbb a föld alá száműzött atomkísérlet után csaknem két évtized múltán az atomkísérleteket betiltó 1963-as atomcsendegyezmény, öt évre rá az atomsorompó-egyezmény után megkezdődtek a fegyverzetkorlátozási szerződésekkel végződő tárgyalások is a Szovjetunió és az USA között (SALT–1 és SALT–2), majd a leszerelési tárgyalások is. 

A békés atomnak a fentiek fényében szeplőtelennek tűnik a fogantatása. A pusztító atomfegyver kifejlesztésével párhuzamosan a Szovjetunióban az atomenergia békés célú, energetikai felhasználására irányuló erőfeszítések már 1946-ban megkezdődtek. Kurcsatov akadémikus 1947-ben két tudóstársával levelet írt Berijának, amelyben javasolták, hogy vizsgálják meg az atomenergia felhasználásának lehetőségét erőművek, hajók és repülőgépek üzemeltetésére is. 

Az első szovjet atombomba felrobbantása után 1949 októberében szovjet atomtudósok egy másik csoportja máris javasolta a „B laboratórium” létrehozását, és 1950 februárjában Kurcsatov Dollezsallal a szovjet minisztertanács elé terjesztette e kutatások alapján az első szovjet atomerőmű tervét. Ennek nyomán ugyanazon év májusában megszületett a szovjet kormányhatározat az első atomerőmű felépítéséről Obnyinszk városában, Moszkvától 100 kilométerre délnyugatra. 

Egy 30 MW hőteljesítményű atomerőmű szerepelt a tervben, amely egy 5 MW-os villamos teljesítményű turbina-generátor gépegység meghajtására elegendő gőzt képes fejleszteni. Érdekes tudománytörténeti adalék, hogy maga a turbina-generátor egy, még a XX. század elején Oroszországba került német MAN gyártmány volt, amit az első atomerőmű üzemeltetői az orosz Marija női név becézett formájában csak „Mányának” hívtak. 

Az építési munkálatokkal párhuzamosan 1951 és 1953 között a tudósok a „B laboratóriumban” az atomreaktorral és az aktív zónával kapcsolatos számításokat végezték az atombombához szükséges plutóniumot termelő, az Uralban a Majak területén működő AV–1-es reaktorüzem korábbi vezetője, Nyikolaj Nyikolajev irányításával. 

Eltörpül a paksi blokk mellett

Az egyik legkritikusabb kérdés a fűtőelemek problémája volt, miután azoknak ki kellett bírniuk az 5х10 a 13 hatványon neutron/сm2/sec neutronfluxust, és meg kellett oldani a keletkező hő elvezetését is ahhoz, hogy az urántöltet hőmérséklete ne haladhassa meg a 450 Celsius-fokot. Végül sikerült megtalálni a megfelelő üzemanyag- és aktív zóna-konstrukciót, és a Moszkva melletti Elektrosztalban (ahol a Paksi Atomerőmű üzemanyaga is készül) legyártották az 514 üzemanyagpálcát, amit 128 kötegbe fogtak. 

A reaktorban a moderátor szerepét a grafit tölti be, és a láncreakció nyomán keletkező hőt a csatorna típusú reaktorból a 100 atmoszféra nyomáson keringetett víz továbbítja a gőzfejlesztőbe, majd a gőztől indul be „Mánya”, azaz a turbinával közös tengelyre kapcsolt generátor, amely 5 MW teljesítményű. 

Ennek százszorosát adja ma egy paksi blokk, de még az atomjégtörők reaktorai is izmosabbak. A legkisebb is 35 MW-ot tud, az újabbak, amelyek majd az első orosz szárazföldi kis moduláris atomerőműben és Üzbegisztánban is termelnek majd, 55 MW elektromos teljesítményre képesek.

Igazából a világ első atomerőművének a további reaktorcsaládok kifejlesztésében volt elévülhetetlen szerepe. Segítségével fejlesztették ki a belojarszki ABM–1-es és ABM–2-es, a bilibinói Atomerőmű EGP–6-os reaktorát, valamint a leningrádi, kurszki, szmolenszki és a csernobili grafitmoderátoros csatorna típusú RBMK blokkok egyes elemeit. 

Később kísérleti reaktorként és neutronforrásként használták a világ első atomerőművét. Segítségével hozták létre az űreszközökben használt TOPAZ áramfejlesztőt, amely a nukleáris energiát közvetlenül alakítja elektromos árammá, és molibdén izotópok, valamint a rákgyógyászatban használt technécium–99 generátor előállítására is használták a reaktort, 2002. áprilisi nyugdíjazásáig.

Ahogy Kurcsatov már 1947-ben javasolta, az Egyesült Államokban és a Szovjetunióban is komolyan foglalkoztatta a kutatókat az atomenergia felhasználása a közlekedésben. A szovjet (orosz) és amerikai, brit, francia atom-tengeralattjárók, valamint a szovjet és orosz atomjégtörők mellett az 1950-es években komolyan gondolták, hogy akár személyautók hajtására is használható az atomenergia.

Atomautót tervezett a Ford

Makettnél nem jutott tovább a Ford 1957-es koncepcióautója, a Nucleon, de az atomcsendegyezmény után a Ford nem adta fel, és úgy gondolta, a katonai atomos fejlesztésekhez értő, utcára kerülő szakemberekkel kifejleszt egy immár működőképes autót, de az 1962-es Ford Seattle-ite XXI-es sem jutott el odáig, hogy legalább prototípus készüljön belőle.

Ezzel szemben a Szovjetunióban elkészült egy mobil lánctalpas atomerőmű, a TESZ–3-as az obniynszki Fizikai Energetikai Tudományos kutatóintézet tervei alapján. Összesen négy darab lánctalpas platformból állt a miniatűr atomerőmű. Az egyik modulra szerelték a reaktort, a másikra a gőzfejlesztőt és a keringtetőszivattyúkat, a harmadikra a turbina-generátor gépegységet, és a negyediken volt a vezérlőberendezés. El is készült a prototípus, és 1965-ig kísérleti üzemben működött. Sajnos, az eredetileg a távoli északi területek áramellátására kifejlesztett mobil-atomerőmű-projektet leállították, és úgymond „konzerválták” a berendezést. 

Húsz évvel később másodszorra is nekifutottak a Szovjetunióban a mobilatomerőmű-projektnek – ezúttal egy MAZ teherautó vázára szerelték a mini atomerőművet. A projekt megoldásai jobbak voltak, mint a TESZ–3-é. Sikerült is eljutnia 1985-ben a projektnek a próbaüzemig, de Csernobil közbeszólt, és leállították a fejlesztést. A mobil atomerőmű azóta végül is megvalósult, hiszen egy úszóműre, azaz hajóra szerelve 2022 óta termel a csukcsföldi Pevekben, az Északi-sarkkörön túl az egyik legnagyobb orosz tudósról, Lomonoszov akadémikusról elnevezett úszó atomerőmű – amelyről az Index is helyszíni riportban számolt be.

(Borítókép: A világ első atomerőműve Obnyinszk városában . Fotó: Pallava Bagla / Corbis via Getty Images)