История Урана или кто дёргает за хвост Дракона

все статьи
6

24 марта 2017

В 2015 году исполнилось 70 лет со дня взрыва первой атом ной бомбы и применения США ядерного оружия в войне против Японии.

К юбилейной дате австралийское телевидение выпустило телевизионный фильм в 3-х частях под названием «История Урана: Дракон виляет хвостом»«, снятый в девяти странах по историческим местам и датам, связанным с освоением ядерной энергии управляемым и неуправляемым способом. За прошедший год фильм получил всемирное признание, удостоен 16-и наград, считается лучшим историческим, документальным и познавательным произведением. Сегодня его можно увидеть на YouTube в англоязычном варианте.

2 октября Новосибирский Информационный центр по атомной энергии в рамках мероприятий по 20-летию Росатома устроил в кинотеатре Победа показ этого фильма, дублированного на русский язык. Автор этих строк был приглашён на показ фильма с последующим участием в его обсуждении. Здесь изложены общие впечатления и дополнительная информация, которую удалось найти о фильме и его создателях.

Об истории Урана

Уран — самый тяжёлый и самый значимый элемент на Земле Прослеживая историю урана, можно считать, что у него было несколько открытий. Вспомним наиболее значительные события, после которых уран открывался нам каждый раз с неизвестной ранее стороны:

1 век д. н. э. — использование соединений урана для красок и глазури;
1789 г. — немецкий химик Мартин Генрих Клапрот открыл урановую смолку (диоксид урана), ошибочно приняв его за новый металлический элемент, он же дал название «Уран» в честь только что открытой планеты Уран;
1841 г. — французский учёный Эжен Мелькьор Пелиго получил металлический уран;
1874 г. — Дмитрий Иванович Менделеев поместил уран в самую дальнюю клетку своей таблицы, откорректировав поч-ти в два раза его атомный вес;
1896-1900 г. — Антуан Беккерель, Мария Кюри, Эрнест Резерфорд открыли особые свойства урана, которые Мария Кюри назвала радиоактивностью. В этот период учёные классифицировали и изучали три вида излучений урана.
1938 г. немецкие физики Отто Ган и Фриц Штрассман открыли деление урана, происходящее с ядром при облучении его нейтронами, теория этого явления была обоснована Лизой Мейтнер и Отто Фришем, а также другими физиками;
1939 — 1940 г. Юлий Борисович Харитон и Яков Борисович Зельдович впервые теоретически показали, что при небольшом обогащении природного урана ураном-235 можно создать условия для непрерывного деления атомных ядер, то есть придать процессу цепной характер;
1942 г. — Энрико Ферми запустил в США первый ядерный реактор,
1945 г. — в США была взорвана первая атомная бомба,
1954 г. — в СССР в Обнинске запущена первая АЭС,
1956 г. — в Англии, Колдер-Хилл, пущена первая полномасштабная АЭС.

О создателях фильма

Сериал создан Австралийской студией Gene Pool Productions, которая совсем недавно занималась обсуждением вопросов хиромантии, отцовства, антивирусных прививок. Сценарий написал Ваин Фимерли. Фимерли интересуется людьми, историей и событиями. Он известен рядом фильмов, которые имели успех во многих странах мира. Однако, делая свою работу, как говорят, «с изяществом, с тихим юмором и с поэтической сдержанностью», Фимерли видит её не в том, чтобы придерживаться исторической точности, а в том, чтобы представить «одну из интерпретаций событий, создать их волшебную и потрясающую версию». Свой приём он называет «вытеснение истории», не правда ли очень современный художественный приём. Не утруждая себя каким-то анализом событий, он их выстраивает так, чтобы создавать коллизии. Там, где их нет, они создаются путём натяжек, умолчаний или просто выразительными кадрами. Его сказочный персонаж в фильме, Дракон, может спать веками, а если его разбудят, начинает махать хвостом, как ему вздумается — вправо или влево. Из-за этого фильм, без опор, но с растяжками, несмотря на то, что изобилует документальными кадрами и историческими фактами, красочным показом мест, где проходили события, становится плоским, мозаичным, иногда ставящим знающего зрителя в недоумение, оставляя без ответа вопросы, которые напрашиваются по ходу развития сюжета. Становится понятным, почему ведущий рассказ доктор физики Мюллер Дерек, которому фильм немало обязан своей популярностью, делает в фильме некоторые заявления, которые физик никогда не сделал бы.

О фильме

Отметим, что авторы фильма из богатой истории урана в качестве самого знаменательного события выбрали, согласно законам избранного жанра, испытание первой атомной бомбы: «После этого события мир изменился коренным образом». Образ разбуженного Дракона тоже как нельзя лучше подходит к этому событию. В Австралии находится 30% всех залежей урана на Земле. Не имеющая своей атомной энергетики страна ежегодно продаёт урановый концентрат на 1 млрд, австралийских долларов. Практический расчёт австралийцев сочетается с легендами, которые рассказывают местное население об Уране. С одной из них начинает своё повествование и Доктор Мюллер Дерек, австралиец канадского происхождения, закончивший Университет в Квебеке и защитивший диссертацию у себя дома.

Преподавая в университете, он решил снять фильм для студентов, изучающих физику. Как это ему удалось, говорят многочисленные награды и восторженные отзывы зрителей в Интернете, хотя, видно, сценарист Ваин Фимерли в поисках остренького, нарушил не один закон физики. Это тоже отметили зрители, потому в своих отзывах, наряду с эпитетами «блестящий», «наилучший», «превосходный познавательный и зрелищный фильм», были такие: «лукавый», «неточный», «ужасный». Один из зрителей остался нейтральным, написал: «Не смог досмотреть до конца, решил передохнуть, попить чая».

Фильм начинается с горы, урансодержащей породы, в которой добывается уран подземным способом. Олицетворяя гору с Ураном, он называет её самой ужасной в этом мире, перевернувшей мир на Земле и давшей новую точку отсчёта истории. По древней легенде, здесь под землёй спит, свернувшись в кольцо, огнедышащий Дракон. Он готов распрямиться, расправить крылья, которыми может закрыть весь мир и опалить Землю огнём. Надо быть осторожным, чтобы не разбудить Дракона.

Но, в обществе нельзя полагаться только на себя, надо видеть, как относятся к Дракону другие страны. Когда физики в США узнали, что их коллеги в Германии, создатели квантовой механики и Нобелевские лауреаты, работают над бомбой, они обратились к Президенту о принятии срочных мер. Известное письмо Эйнштейна, о котором впоследствии он пожалел, или желание военных овладеть чудо-оружием сделало своё дело, и процесс стал необратимым.

Ядерная бомбардировка городов Японии, паритет с Советским Союзом, развитие ядерной энергетики, овладение ядерным оружием другими странами, несколько аварий на АЭС изменили мир (в фильме говорилось в основном о радиоактивном загрязнении). Как бы вы не относились к урану, этот фильм не оставит вас равнодушными, но и не подскажет вам ничего, не ответит на вопросы: кто виноват? губит уран или спасает? развивать ли нам атомную энергетику, или сосредоточиться на ядерной медицине? Не говорит он, что сегодня такие аварии исключены, потому что они являются результатом устаревшей практики — 30-летней по РБМК (после аварии они были переделаны), 40-летней по BWR GE (сегодня другие нормы и реакторы).

О Драконах

Образ Дракона в приложении к реактору создал научный руководитель Манхэттенского проекта Роберт Оппенгеймер. В самом начале работ по определению условий создания критичности были неизвестны многие влияющие на это факторы. И хотя производились необходимые расчёты, критичность могла наступить в любой момент эксперимента, это могло случиться и при неосторожных действиях. Поэтому работы на критических сборках он сравнил с «дёрганьем Дракона за хвост». Драконам не нравится, когда их дёргают за хвост, и они могут ответить огнём. В фильме были показаны некоторые примеры.

Гильотина Отто Фриша

Самый известный эксперимент, проводимый в Лос-Аламосе во время работ над Манхэттенским проектом, после испытания атомной бомбы, проводился на установке Отто Фриша для изучения условий критичности. Она выглядела как башня, которую тут же окрестили «гильотиной», а потом Оппенгеймер назвал её Драконом. В башне был подвешен урановый стержень, который опускали в подкритическую сборку. Суть эксперимента состояла в том, чтобы быстро пропустить стержень через сборку. Она сначала станет надкритичной, дав вспышку нейтронов, а затем, когда стержень выйдет из неё, вернётся в исходное состояние. Первая авария в Лос-Аламосе произошла без тяжёлых последствий, но вызвала тревогу. Проводился очень чёткий научный эксперимент, изучалось влияние окружающей воды на снижение критической массы. Сборка «водяной котёл» постепенно заливалась водой, однако критическое состояние было достигнуто раньше, чем ожидалось.

Произошла разгерметизация корпуса, был выброс некоторого количества накопленных радиоактивных газов, фатальных последствий аварии не было, но физики были в тревоге — критические сборки требовали особых приёмов работы. Другие просчёты были более трагичными и не ограничивались выпадением волос. Американские физики помнят инцидент с Франком Винером, который работал с плутонием. Но это учёные и экспериментаторы. А как с основным контингентом рабочих? За их состоянием не следили. Старались соблюдать установленные нормы облучения 0.1 рентген в день. В 1950-х годах эту норму уменьшили в 7 раз. О том, что могут быть отдалённые последствия после окончания Манхэттенского проекта, предполагалось, но отслеживать состояние здоровья не планировалось. Отмечалось, что это вообще сделать трудно из-за вероятностного возникновения возможных заболеваний от облучения и сложности разделения их настоящих причин.

Ракетный хвост Дракона

В фильме есть эпизод посещения Дереком музея «Титан». «Титан» — это мощная межконтинентальная ракета, которая стояла на вооружении США с ядерной боеголовкой. Один из предприимчивых американцев организовал на пусковой установке музей. Ведущий с владельцем музея прошли на работающем электронном оборудовании все стадии пуска ракеты: получение распоряжения от президента, получение двух половинок шифра (запуск осуществляют одновременно два оператора), снятие ряда электронных и механических блокировок, поворот одновременно двух ключей, нажатие кнопки. Всё — ракета «запущена», Дерек сказал: «Мир уничтожен», но на табло загорелось: «Добро пожаловать в Третью мировую войну». Так, например, стоя у реактора в Чернобыле, он заявил совершенно дикую вещь, что реактор будет представлять опасность в течение времени, большем, чем уже существует Земля, пока не распадётся топливная составляющая — уран238. Зачем это нужно, если из этого изотопа состоит на 99,3% весь природный уран. Если говорить об осколках деления, то им он отводит срок выдержки вне обитания человека 100 тысяч лет, хотя по оценкам специалистов он составляет 300 лет. Далее он ехидно добавляет, какая корпорация будет нести ответственность за сохранность отходов в течение 100 тысяч лет. Сказать такое можно только из принципов вытеснения реальности и обострения сюжета, хотя основной недостаток ядерной энергетики отмечен им правильно — наработка радиоактивных отходов и отработанного топлива, которые сложно перерабатывать, а хранить нужно долго. 300 лет тоже немалый срок, хотя активность излучения всё время спадает. Уже сегодня ясно, что с ними надо делать — сжигать или трансмутировать в реакторе, остекловывать и захоранивать, использовать как новое топливо. В таком виде все отходы займут одно небольшое помещение, изолированное в горных породах. Ещё лучше использовать реакторы с минимальным выходом отходов. Ничего этого сказано не было, более того, в этот момент «звучала» зловещая пауза.

Следует отметить, что это был самый кульминационный момент фильма. Перед этим сюжетом Доктор Мюллер во всей красе показал заброшенные дома Чернобыля и Фукусимы с комментариями: «Стоит ли борьба за энергию тишины брошенных земель и жилищ». В Фукусиме он даже произнёс фразу о том, что ядерной энергией заниматься ещё рано, лучше положиться на возобновляемые источники. Ведущий показа в Информационном центре Кирилл Логинов даже прошептал: «Какой ужас, зачем нам прислали такой страшный фильм, зал в шоке». Ситуацию спасли законы жанра, всё оказывается не так уж и плохо, Дракон махнул хвостом в другую сторону.

Радиация излечила больше людей, чем погубила

По мнению МАГАТЭ и зарубежных экспертов, радиационная опасность от последних аварий на ядерных реакторах преувеличена, а главный ущерб со смертями от потрясения и лишений в обоих случаях люди испытали при переселении. В фильме профессор молекулярной патологии Лондонского Имперского колледжа Джеральд Томас заявил, что кроме пожарных и 15 человек, которые скончались позже из-за воздействия йода, других жертв из населения в Чернобыле не зафиксировано, и добавил: «В Лондоне погибло больше людей, свалившись с кровати, чем от радиации в Чернобыле». В Фукусиме этот счёт вообще равен нулю. Более того, Дерек посетил жителей в Чернобыле, которые вернулись в зону отчуждения и живут там уже 30 лет своим хозяйством, не испытывая беспокойства. Беседовал с ветеранами-физиками, которые в те далёкие годы получили свои аварийные дозы облучения без дальнейших последствий. Радиационная медицина стала настолько массовой практикой при диагностике и лечении раковых и других заболеваний, что это заставило перепрофилировать целый ряд исследовательских реакторов на получение медицинских изотопов. Что касается отработанного топлива, то Дерек сам показал, казалось, наилучший выход.

Хрупкая девочка: «Я спасу мир»

Он взял интервью у самого молодого экстраординарного физика США, Лесли Дивайн, которая четыре года назад организовала фирму Transatomic Power Corporation и через два года стала доктором физики. Она рассказала о возможности переработки выгруженного из реакторов топлива (в котором ещё много оставшегося старого и наработанного нового топливного материала) в жидкосолевом реакторе на основе расплавов фторидов, называя его почему-то своим, хотя подобный реактор уже работал в США и в других странах с 1960- х годов. Хрупкая на вид девочка взялась за 72 года полностью решить проблему отработанного топлива. После чего Дерек облегчённо вздохнул и сменил тональность повествования.

Заключение, которого нет в фильме

Использовать атомную энергию рано — единственный несмелый вывод Дерека по ходу фильма. Хотя, как физик доктор Мюллер хорошо понимает огромные возможности урана в области энергетики и медицины. О том, что в истории урана главный действующий субъект не уран и не Дракон, а Человек, можно было понять, только когда Дерек говорил об открытиях и исследованиях урана, всё остальное он отдал Дракону. Тема фильма такова, что следовало бы ожидать более развёрнутого раскрытия движущих сил произошедших событий, целей, которые ставили участвующие стороны, иначе не понять, почему Дракон резвится, виляя хвостом в разные стороны. Без этого фильм получился плоским, видом со стороны. Но я думаю, мы должны быть благодарны Дереку за красочный фильм и за то, что он хотя бы показал одинаковое число виляний хвоста Дракона в обе стороны. А если учесть, что аварии были в прошлом, они научили разработчиков безопасности, а другие, более надёжные типы уже намечены и разрабатываются, как радиационные методы диагностики и лечения, то мы можем достаточно уверенно сделать верный вывод, от которого ушёл Дерек, игнорируя законы диалектики: уран будет работать во всё более широкой сфере применения, проблемы, оставшиеся от прошлого опыта, будут разрешены. В данной рубрике я однажды пытался передать ощущение, которое мне пришлось испытать на АЭС Госген в Швейцарии в составе группы экскурсантов, когда стоя возле турбины, мы ощущали поток проходящей через неё энергии. Теперь можно дать другое сравнение в виде Дракона, который с усердием вращал турбину, не пытаясь вилять хвостом.

P. S. После фильма зрители проголосовали, нужно ли продолжать использовать Уран. Против был только один из них. Большинство вопросов было по радиации, хотя многие были в курсе обстановки. Какого-либо ужаса от фильма не наблюдалось, хотя он был воспринят с интересом. Один из зрителей посоветовал на табло над проходной завода вывести информацию об уровне радиации на заводе. Многие, проезжая на автобусе, смотрят на это табло.

Игорь Локтев, член президиума АИФ, д. ф.-м. н
Газета АО «НЗХК» «Вперёд», г. Новосибирск, № 10, октябрь 2016 г.