«Дедушкой» первой в мире АЭС можно считать Петра Капицу: именно он еще в 1945 году направил в учрежденное при Совнаркоме СССР Первое главное управление записку «О применении внутриатомной энергии в мирных целях». С тезисами, изложенными в документе, согласился президент Академии наук Сергей Вавилов, взявший на себя руководство всеми работами по мирному использованию атомной энергии. Однако практическое исполнение замысла стало возможным лишь к концу 1940-х, когда у СССР уже имелась полноценная атомная промышленность: на реакторе А-1 завода «Маяк» в Озерске с 1948 года производился плутоний, было освоено в промышленном масштабе производство обогащенного урана.

И если в период войны и в послевоенные годы изучение и производство радиоактивных элементов велось в основном в военных целях, то уже 16 мая 1949 года правительство выпустило постановление о создании первой атомной электростанции. Научным руководителем проекта был назначен Игорь Курчатов, главным конструктором будущего реактора — физик и инженер Николай Доллежаль. Сперва проектом занималась курчатовская Лаборатория №2 АН СССР (впоследствии — ИАЭ им. И.В. Курчатова). Она предложила несколько вариантов реакторов, из которых Совет министров выбрал три: два уран-графитовых с водяным и газовым охлаждением соответственно, а третий — уран-бериллиевый с газовым или жидкометаллическим охлаждением.

Один вместо трех

По изначальному замыслу должны были заработать все три реактора, которые бы вращали единую паровую турбину и генератор с крошечной по нынешним временам мощностью 5000 кВт. В итоге вместо трех решили строить один — уран-графитовый — реактор с водяным охлаждением: технологии, требовавшиеся для его сооружения, были опробованы в обычной тепловой энергетике, а многие другие решения уже использовались в советских промышленных реакторах, производивших оружейный плутоний (на «Маяке» в начале 1950-х таких реакторов насчитывалось четыре).

Однако практическим сооружением АЭС занялось другое учреждение. Дело в том, что при сооружении атомной электростанции все-таки нельзя было обойтись имевшимся на тот момент опытом применения промышленных реакторов, ведь реакторы «Маяка» работали на относительно низких температурах в активной зоне, и строительство реактора, где температура материалов была на порядок выше, требовало массы новых практических решений. Всем этим могло заниматься лишь специализированное учреждение, полностью взявшее на себя эту задачу. Курчатовская лаборатория, которая в тот момент трудилась над созданием первой советской атомной бомбы, сосредоточиться на разработке этих необходимых решений не могла.

Честь заниматься развитием мирного атома выпала Лаборатории В, одной из четырех лабораторий, созданных в 1945 году в рамках атомного проекта и входивших в Девятое главное управление НКВД. Она находилась вблизи подмосковной станции Обнинское Московско-Киевской железной дороги. Именно здесь предстояло возникнуть первому советскому наукограду. В июне 1950 года директором лаборатории стал известный физик-теоретик, член-корреспондент АН СССР Дмитрий Блохинцев. В лаборатории был собран весь цвет советской ядерной физики того времени. Для исследований были также приглашены немецкие специалисты из лабораторий Института кайзера Вильгельма и Лейпцигского университета. По предложению Курчатова все проектные материалы по уран-графитовому реактору были переданы Лаборатории В. И уже в 1952 году на месте бывшей деревни Пяткино на берегу Протвы началось возведение корпуса АЭС. Выбор места был связан, среди всего прочего, с необходимостью забора воды для охлаждения реактора.

Полвека без сбоев

Сооружение АЭС заняло около 2 лет. Уран-графитовый энергетический реактор канального типа на тепловых нейтронах получил название АМ-1, что означало «Атом мирный — 1». В нем было задействовано охлаждение водой под давлением, а его тепловая мощность составляла примерно 30 МВт. В марте 1954 года состоялся пробный запуск реактора нулевой мощности (так называемого критического стенда), собранного в одной из комнат лаборатории. Пуск позволил получить самоподдерживающуюся цепную реакцию деления ядер урана, и инженеры стали готовить к пуску «настоящий» реактор.

Белоярская атомная электростанция в Свердловской области. Фото: Донат Сорокин/ТАСС

В годовщину Победы, 9 мая 1954 года, началась загрузка активной зоны реактора топливными каналами, в которых содержался обогащенный уран. При внесении 61-го топливного канала было достигнуто критическое состояние, и в реакторе запустилась цепная самоподдерживающаяся реакция. Позже была загружена полностью активная зона, вместившая 128 топливных каналов: загрузка реактора составила примерно 560 кг урана, обогащенного по урану-235 до 5–10%.

АМ-1 заработал, но пока вхолостую. Лишь 26 июня генератор был подсоединен к энергетическим сетям. В 17:45 того же дня первая в мире АЭС подала в сеть свой первый ток. К октябрю Обнинская атомная электростанция вышла на проектные параметры. За успешное воплощение проекта Блохинцеву, Доллежалю, а также двум другим проектировщикам АЭС — Андрею Красину и Владимиру Малыху — была присуждена Ленинская премия. Первая в мире АЭС открыла дорогу использованию атомной энергии в мирных целях. Мощность, которую она давала, в разные годы различалась: от 3 до 5 МВт; ее КПД доходил до 17% (КПД современных электростанций примерно в 2 раза выше).

В сфере мирного атома СССР оказался первопроходцем: о планах по развитию ядерной энергетики президент США Дуайт Эйзенхауэр объявил лишь в 1953 году, да и то, как сейчас считается, это заявление было во многом пропагандистским трюком, призванным оправдать растущие бюджетные расходы на военные цели. И лишь в 1958 году в Пенсильвании была запущена первая атомная станция.

В 1960 году Лабораторию В переименовали в Физико-энергетический институт, который занялся как теоретическими исследованиями и подготовкой специалистов, так и практическими разработками. Первый в стране институт, созданный для разработки атомных реакторов, выпустил не одно поколение блестящих специалистов по ядерной физике.

29 апреля 2002 года реактор первой АЭС, проработавшей почти полвека (48 лет), был навсегда остановлен. Причина — нерентабельность: поддерживать станцию в безопасном состоянии становилось с каждым годом все дороже. Станция, что называется, морально устарела: за годы ее работы появились более мощные и экономичные. Однако на развитие советской атомной промышленности опыт ее эксплуатации оказал огромное влияние. Например, он был использован при строительстве Белоярской АЭС мощностью 300 МВт, запущенной в 1964 году. За годы работы Обнинской АЭС мировая атомная энергетика превратилась в отдельную крупную отрасль производства энергии.