Объем исследований безопасности ядерных боеприпасов существенно возрос в связи с передачей на вооружение изделия РДС-4, которое в отличие от всех предыдущих хранилось уже не на складах предприятий-изготовителей, а непосредственно в войсках.
В эти годы стал обсуждаться вопрос о возможности транспортировки боеприпасов в полностью собранном и снаряженном виде. Постановка такого вопроса со стороны Министерства обороны была не новой и определялась необходимостью сокращения времени для перевода изделий в боевую готовность.
Наряду с образованием особых, «военных», подразделений, формировавшихся по ходу развертывания инфраструктуры, связь и координация деятельности разработчиков и серийщиков, с одной стороны, и заказчика в лице Министерства Обороны, с другой, постоянно расширялась и укреплялась.
Так, например, ЭМЗ «Авангард» в течение 50-х годов наиболее тесно сотрудничал с Военновоздушными силами. Со второй половины 50-х годов было налажено производство принципиально новых специзделий – боевых частей баллистических ракет, которые поставлялись Главному управлению ракетного вооружения. В этот период шел сложный процесс координации деятельности с разработчиками и изготовителями ракет.
2.7. Создание технологий производства и обращения с радиоактивными материалами
Работы по созданию и развитию технологий производства, обращения и изучения свойств различных радиоактивных материалов для нужд ядерного оружейного комплекса и гражданской атомной энергетики были сосредоточены в основном в Радиевом институте и во ВНИИ неорганических материалов.
2.7.1. НПО «Радиевый институт» имени В.Г. Хлопина
Радиевый институт являлся одним из основных участников ядерной программы СССР. Его руководители, В.И. Вернадский и В.Г. Хлопин, еще в 20-е и 30-е годы предвидели фундаментальное влияние открытий в ядерной физике на развитие цивилизации. В июле 1940 года была создана Комиссия по проблеме урана, и ее возглавил директор РИАН В.Г. Хлопин. Сразу после окончания Великой Отечественной войны коллектив Радиевого института под руководством В.Г. Хлопина разработал технологическую схему выделения плутония из облученного в реакторе урана, то есть технологию радиохимического производства. Это была одна из ключевых задач атомного проекта. На основе этой технологии был создан завод «Б» комбината № 817 – первый радиохимический завод СССР, а его продукция была основой для создания первой атомной бомбы, испытанной в 1949 году. В период 50-х и 60-х годов технология выделения плутония совершенствовалась, и результаты работ Радиевого института внедрялись на ПО «Маяк», в производство СХК и КГХК – плутониевых комбинатов СССР. В 1970 года Радиевый институт стал ведущей организацией по созданию технологии для нового радиохимического завода по переработке ОЯТ энергетических реакторов ВВЭР-1000 (завода РТ-2) и такая технология была разработана.
Важное значение в деятельности Радиевого института имели разработки по обращению с радиоактивными отходами, твердыми, жидкими и газообразными. В период, начиная с 70-х годов, в институте проводились интенсивные исследования проблем обоснования захоронения радиоактивных отходов в геологических формациях.
Важные результаты были получены при развитии радиохимии актиноидов и продуктов деления, исследованиях поведения радионуклидов в окружающей среде, в разработке технологии выделения и очистки Pu-238 (необходимого компонента для биомедицины). Широкое развитие получили работы по созданию радиоактивных источников различных видов для промышленности, приборного оборудования, военной и космической техники. В институте созданы технологии синтеза биологически активных соединений, содержащих меченые атомы (радионуклиды).
Специалисты Радиевого института разрабатывали средства диагностики для ядерных испытаний СССР, технологии использования ядерных взрывов в мирных целях, в том числе для наработки необходимых для интенсивного развития ядерной энергетики Pu-239 и U-233 при проведении ядер-
ных взрывов в каменной соли. Важное значение имеют исследования Радиевого института по экологическому состоянию ядерных полигонов и площадок мирных ядерных взрывов СССР, а также общие исследования по проблемам радиоэкологии.
Значительное место в работе Радиевого института занимают фундаментальные и прикладные исследования по изучению ядерно-физических характеристик различных изотопов, созданию научных основ дозиметрии проникающих излучений. В настоящее время институт возглавляет А.А. РимскийКорсаков.
2.7.2. ВНИИ неорганических материалов имени А.А. Бочвара
Создание НИИ-9 (ВНИИНМ) было определено постановлением ГОКО от 8 декабря 1944 года. Основными задачами института были разработка технологий и материаловедения урановой и плутониевой проблем. Первоначально НИИ-9 занимался изучением месторождений урана, разработкой методов обогащения урановых руд и их переработки, получения металлического урана. В связи с созданием комбината № 817 НИИ-9 стал работать над технологией получения металлического плутония. Эти работы проводились под руководством А.А. Бочвара и Н.И. Черняева совместно со специалистами РИАН. Первый образец металлического плутония был получен в январе 1949 года, а затем было произведено его количество, необходимое для создания и испытания первой атомной бомбы. Разработка технологии получения металлического плутония явилась важным элементом реализации атомной программы СССР.
ВНИИ-9 была разработана также промышленная технология получения металлического урана (руководители – А.Н. Вольский и Ф.Г. Решетников), которая была внедрена на заводе № 12 для обеспечения топливом первых промышленных ядерных реакторов. В связи с задачей серийного производства ядерных зарядов во ВНИИНМ разрабатывалась и развивалась технология обработки урана и его сплавов. Развитие производств по обогащению урана потребовало создания технологии получения металлического урана-235.
Вначале 50-х годов в связи с проблемой создания термоядерного оружия ВНИИНМ разработаны технологии получения трития и содержащих тритий соединений.
Развитие ядерной энергетики было связано с разработками ВНИИНМ технологий производства ТВЭЛов и ТВС ядерных энергетических реакторов и ядерных энергетических установок.
Важное место в работе института занимает проблема переработки ОЯТ. В 70-е годы была разработана технология переработки ТВЭЛов для завода РТ-1 на ПО «Маяк» с целью выделения энергетического плутония и регенерированного урана. Пуск завода РТ-1 был осуществлен в 1977 году, а с 80-х годов регенерированный уран использовался для производства ядерного топлива энергетических реакторов. В институте разработана также технология переработки ОЯТ реактора БН-600.
ВВНИИНМ проводятся работы по развитию технологий обращения с радиоактивными отходами, включая схемы очистки концентрированных РАО низкого и среднего уровня активности. Применительно к проблеме ВАО был выполнен комплекс исследований по технологии их остекловывания, которая была реализована на ПО «Маяк».
Применительно к задачам атомной энергетики во ВНИИНМ была разработана технология производства циркониевой продукции; для гражданских и военных разработок была создана технология производства продукции из бериллия.
Широкое развитие в институте получили исследования по использованию изотопных источников. Эти работы восходят к концу 40-х годов, когда в НИИ-9 была создана установка для получения Po-210, необходимого для изготовления Po-Be нейтронных источников. С 1952 года эта технология была передана для серийного производства на ЭМЗ «Авангард». Эти работы были впоследствии развиты для создания тепловых и электрических генераторов на основе Po-210, которые использовались в космической программе СССР.
Еще одним направлением деятельности института было создание методов и средств контроля материалов, используемых на предприятиях атомной промышленности. Эта работа была начата в 1945 году, когда было осознано ее значение, и была создана специальная комиссия под руководством академика А.П. Виноградова.
Первым директором НИИ-9 был В.Б. Шевченко. Впоследствии во главе ВНИИНМ стояли такие выдающиеся ученые и организаторы исследований, как А.А. Бочвар, А.С. Никифоров и М.И. Солонин.