Техника - молодёжи 1975-09, страница 16

ВРЕМЯ, ЛЮДИ, АТОМ

НИКОЛАИ ГАЛКИН,

доктор технических наук, профессор, заслуженный изобретатель РСФСР, лауреат Ленинской и Государственных премий

ЗНАКОМЬТЕСЬ

ПРОДОЛЖАЕМ ПУБЛИКАЦИЮ ЦИКЛА МАТЕРИАЛОВ, ПОСВЯЩЕННЫХ ЗАРОЖДЕНИЮ СОВЕТСКОЙ АТОМНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. НАЧАЛО В № 6, 7, В ЗА 1975 ГОД.

Получить 100 т чистого металлического урана — вот задача, которая была поставлена перед химиками-технологами и металлургами вскоре после того, как в 1943 году возобновились советские исследования по атомной проблеме (см. статью М. Первухина «У истоков урановой эпопеи» в № 7 за 1975 год).

Сто тонн... Много это или мало? Чтобы ответить на вопрос, надо вспомнить, в каком состоянии пребывала металлургия 92-го элемента, когда он стал стратегическим сырьем номер один.

Уран был известен химикам еще во времена Менделеева. В 1903 году великий русский ученый писал: «Убежденный в том, что исследования урана, начиная с его природных источников, поведут еще ко многим новым открытиям, смело рекомендую тем, кто ищет предметов для новых исследований, особо тщательно заниматься урановыми соединениями и прибавлю здесь, что для меня лично уран знаменателен уже потому, что играл выдающуюся роль в утверждении периодического закона...»

В начале века интерес к урановой руде заметно возрос — Мария и Пьер Кюри открыли в ней радий. После революции технология получения радия была разработана и в нашей стране, но на соединения урана тогда смотрели лишь как на побочный продукт.

Сведения о металлургии 92-го элемента были незначительными, отрывочными, а главное — неточными. В 30-е годы химики могли похвастаться лишь несколькими граммами металлической урановой пудры (ее получали восстановлением окиси урана гидридом кальция). Причем порошок был настолько загряз

нен примесями, что ошибка в определении его точки плавления достигала 200^ь С.

И все же грубо очищенный уран и его соли не оказались совершенно бесполезными для практики. При выплавке некоторых сортов стали вносили урановые добавки: они увеличивали твердость выплавляемого металла и его устойчивость к кислотам. Ценили редкий элемент и мастера художественного стекла, применявшие уран, чтобы придать стеклянным вазам нежные зеленые и красные оттенки. Наконец, соли урана служили химическим реактивом для окрашивания фотоизображений в коричневый цвет. Кстати, именно последним обстоятельством воспользовался в 1939 году молодой ленинградский физик Г. Флеров, ныне академик. Желая выяснить, возможна ли цепная ядерная реакция, он и его товарищи по лаборатории скупили все запасы азотнокислого уранила в фотомагазинах Ленинграда...

Зачаточное состояние металлургии урана в 30-е годы нередко связывают с тогдашним малым спросом на данный металл. Но это верно лишь отчасти. Причина еще и в том, что разработка промышленной технологии получения 92-го элемента в чистом виде была поистине головоломным делом...

Главным источником головоломок оказались коварные свойства самого урана. В таблице Менделеева есть немало элементов, в химическом отношении спокойных, «тихих». Уран не принадлежит к их числу. В нагретом состоянии он реагирует с футе-ровочными материалами, применяемыми в обычной металлургии. Урановый порошок вступает в реакции почти со всеми составляющими ат

мосферы уже при комнатной температуре.

Обычно металлурги привлекают в качестве своих помощников титан, цирконий, ниобий — они входят в состав сплавов для особо ответственных деталей печей. При выплавке урана те же самые химические элементы становятся особенно опасными, потому что дают вместе с ним твердые растворы. Избавиться от них привычными способами не удается. А это означает, что в извлеченном из печи продукте могут появиться примеси.

Примеси... Когда мы узнали предельно допустимые для них показатели, то поняли: свод головоломок будет много больше того, что подбрасывает нам беспокойный уран. Цифры, которые в то время конкретизировали понятие «химически чистое вещество», для урана уже не годились. Физики властно заговорили о ядерной чистоте, то есть о таком содержании примесей, которое не помешало бы цепной реакции.

Поскольку реакция деления вызывается медленными нейтронами, особенно нетерпимы примеси, способные их поглощать. Речь идет о боре, кадмии, редкоземельных элементах, чье присутствие в металлическом уране должно ограничиваться стотысячными и даже миллионными долями процента. Углерод, свинец, кислород менее вредны, но и для них нормы установлены достаточно жесткие: не более сотых или десятых долей процента. И уран такой чистоты следовало получить не в лабораторной установке, а в промышленном аппарате.

Теперь понятно: 100 т чистого металла, которые требовались физикам в 1946 году, уже на первой стадии работы для нас, химиков-технологов,

14