Мне в жизни очень сильно повезло
Я родился 28 июня 1945 года в поселке Мыс Чусовского района Молотовской области (до 1957 года - название Пермской области). Это место расположено в глухой тайге, в 30 км от ближайшей железнодорожной станции, на берегу живописной реки Усьва. С 1947 года наша семья (у меня было три сестры) поселилась в небольшом доме в г. Березники. Этот город называли «республикой Химии», так как в нем было сосредоточено несколько крупных химических заводов, на которых производили магний, титан, соединения редкоземельных элементов, удобрения, а также анилиновые красители и многое другое. Я начал учиться в восьмилетней школе № 7 им. Н. В. Гоголя, а заканчивал среднее обучение в школе № 2 им. А. М. Горького. Следует отметить, что тут мне повезло, поскольку в 1960 году все школы города, кроме моей, перевели на 11-летнее обучение. Таким образом, в сравнении с ровесниками, я получил аттестат зрелости раньше. В старших классах учительница по математике пригласила меня в свою группу по дополнительному изучению предмета. Занятия меня увлекли и оказались очень полезными (впоследствии знания пригодились в жизни). Будучи учеником школы, я участвовал в городской математической олимпиаде с получением грамоты за 2 место. Уже в институте обнаружилось, что я был единственным студентом в своей группе, который владел логарифмической линейкой и мог обучить всех желающих пользоваться ею.
Институт и специальность я выбрал по рекомендации студентов Уральского политехнического института (УПИ) им. С. М. Кирова (г. Свердловск), которые на встрече с выпускниками школы очень интересно рассказали о своем учебном заведении и его факультетах. Наиболее подробно они представили физико-технический факультет (ФТФ), который был организован в УПИ в 1949 году с целью подготовки кадров для наиболее важных направлений развития экономики. Изначально я выбрал специальность с физическим уклоном. В памяти осталась информация о конкурсе на факультет: до медкомиссии было 37 человек на место, после нее осталось всего 17 человек. По итогам вступительных экзаменов баллов на физика у меня оказалось недостаточно, поэтому на собеседовании, по совету заместителя декана ФТФ, я согласился на специальность с химическим уклоном. Так я оказался студентом группы 196 кафедры № 43 «Технология редких и рассеянных элементов». В 1968 году мне вручили диплом об успешном окончании института и дали право работать химиком-технологом. Первые два курса я привыкал к процессу обучения, а с третьего до шестого года обучения был повышенным стипендиатом. Импульсом для такого роста стало замечание преподавателя по математике во время весенней сессии, которая посоветовала мне более серьезно относиться к учебе, иначе я не смогу реализовать свой потенциал. Ее забота обо мне тронула меня и воодушевила.
О студенческих годах у меня сохранились самые теплые воспоминания: дружный мужской коллектив (девушек в те годы на физтех не принимали), насыщенная и интересная студенческая жизнь, интересные предметы, замечательные и весьма авторитетные преподаватели. В свободное от учебы время я занимался шахматами и конькобежным спортом. По конькам и шахматам имел 2 спортивный разряд. В обоих видах спорта участвовал в командных соревнованиях института за физтех и даже был их призером. Во время летних каникул всегда работал: в производственно-техническом отделе организации «Союзпроммонтаж» (г. Березники) курировал работы по изготовлению и поставке технологического оборудования на заводы города, проверял документацию на 120-квартирный жилой дом и подготовку заявки на всякого рода фурнитуру; на предприятии «Уралмаш» (г. Екатеринбург); на титаномагниевом заводе в Усть-Каменогорске; на целине в совхозе Бахты Семипалатинской области Казахстана. На последних курсах работал в студенческом научном обществе (СНО) под руководством кандидата химических наук В. А. Лебедева (выпускник ФТФ 1962 года). Тема работы заключалась в исследовании термодинамических свойств сплавов тория и висмута в солевом расплавленном электролите на основе эквимолярной смеси хлоридов натрия и калия. Необходимо было подготовить рабочее место и сформировать программу эксперимента, собрать установку для измерения потенциала катода в электрохимической ячейке, исследовать влияние составов сплава и электролита, температуры расплава на потенциал катода из сплава, провести термодинамические расчеты. Работа завершилась успешно. По ее результатам руководитель рекомендовал защитить диплом, а после остаться в аспирантуре.
Но моя жизнь сложилась иначе. В августе 1966 года я впервые приехал в г. Мелекесс, в Научно-исследовательский институт атомных реакторов (НИИАР им. В. И. Ленина) на производственную практику, которую проходил в лаборатории Р-16, возглавляемой О. В. Скибой. Под патронажем кандидата технических наук Г. Н. Казанцева, выпускника ФТФ 1962 года, в течение полутора месяцев я готовил образцы сплавов различных металлов для последующих исследований коллективом лаборатории.
В августе 1967 года я во второй раз приехал в НИИАР уже на выполнение дипломной работы, руководителем которой был назначен молодой специалист Л. Г. Бабиков, выпускник ФТФ 1964 года. Тема дипломной работы оказалась практически идентична теме моей работы в СНО на ФТФ: исследование термодинамических свойств сплавов плутония и висмута в расплаве хлоридов натрия и калия. Работа получилась удачной, и ее результаты в 1969 году опубликовали в журнале «Атомная энергия».
После защиты дипломного проекта О. В. Скиба предложил мне распределиться в НИИАР. Я согласился. Город Мелекесс произвел на меня очень хорошее впечатление: он был зеленым, тихим и уютным и, в сравнении с Березниками, очень теплым. На предприятии работало много молодежи, с которой можно было общаться и во внерабочее время. Что касается института, то представление о нем я получил годом раньше. Мне понравились режим работы и условия труда, а также организация питания, проживания и медицинского обслуживания. Решение о распределении в НИИАР на кафедре № 43 ФТФ поддержали, поэтому уже в августе 1968 года я стал сотрудником специализированной лаборатории Р-16 радиохимического отделения (РХО) НИИАР.
Моим руководителем был Олег Владимирович Скиба, выпускник ФТФ УПИ 1958 года. В 1963 году он по результатам исследований физико-химических и электрохимических свойств соединений урана в расплавленных солевых электролитах, проведенных в Институте электрохимии Уральского филиала Академии наук СССР, защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата химических наук. В 1964 году Олегу Владимировичу руководством Министерства среднего машиностроения было поручено возглавить научную лабораторию в НИИАР для проведения исследований в обоснование комплекса технологических процессов в неводных средах для получения гранулированных порошков топливных композиций для реакторов на быстрых нейтронах (РБН). Следует отметить, что в министерстве был дан старт на разработку комплекса оборудования для производства и, в перспективе, рецикла виброуплотненного смешанного уран-плутониевого оксидного топлива РБН на основе двух технологий: пироэлектрохимической технологии получения гранулированных порошков МОКС-топливной композиции и изготовление тепловыделяющих элементов (твэлов) методом виброуплотнения гранулированной МОКС-топливной композиции в оболочке твэла. Для решения первой задачи в НИИАР была создана лаборатория Р-16. В радиохимическом отделении меня прикрепили к В. В. Гущину, который исследовал физико-химические свойства соединений урана в расплавленных солевых электролитах с использованием метода высокотемпературной спектрофотометрии, позволяющего отслеживать непосредственно в солевом расплаве распределение валентных форм исследуемого элемента в зависимости от условий воздействия на расплав различными факторами.
Через некоторое время, поняв реальные возможности метода высокотемпературной спектрофотометрии, я подал заявление на поступление в аспирантуру с темой «Термодинамика хлоридной (Pu3+/Pu4+) и оксихлоридной (PuO2+/PuO22+) пар плутония в ряду хлоридов щелочных металлов». Предполагалось изучить термодинамику хлоридных и оксихлоридных соединений плутония в ряду хлоридов щелочных металлов от хлоридов лития и цезия. В это же время я начал изучать английский язык, потому что, как оказалось, вся доступная литература по теме была исключительно на нем. По мере проведения исследований было установлено, что наибольшее практическое значение будут иметь исследования термодинамики и кинетики валентных переходов урана и плутония в расплаве эвтектической смеси хлоридов натрия и цезия состава NaCl-2CsCl. Главным достоинством этого электролита является то, что в нем при относительно низкой температуре более устойчивы, чем в других электролитах, оксихлоридные соединения плутония PuO2Cl и PuO2Cl2, ионы которых при электролизе могут быть восстановлены на катоде до диоксида плутония. Таким образом, при электролизе расплава NaCl-2CsCl, содержащего хлоридные и оксихлоридные соединения урана и плутония можно регулировать соотношение диоксидов урана и плутония в катодном осадке.
Гранулированная топливная композиция, получаемая в результате специальной обработки катодного продукта (дробление, измельчение, очистка от захваченных солей и примесей, деление фракции, паспортизация фракций) должна удовлетворять требованиям физики реактора, для которого производится топливо, и технологии изготовления тепловыделяющих элементов. Чтобы эту возможность обеспечить, необходимо было провести полный цикл исследований термодинамических и кинетических характеристик всех соединений данной системы в солевом электролите. Окончательная тема моей диссертационной работы, предполагающая выполнение этого цикла исследований в полном объеме, была утверждена руководством института и реализована практически.
По итогам этих исследований в 1985 году я защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук. Работа над диссертацией привела к пониманию механизма взаимодействия молекулярного кислорода с расплавленными солевыми электролитами и растворенными в нем соединениями урана и плутония. Предварительная защита диссертации прошла в кабинете директора ФЭИ О. Д. Казачковского, окончательная — на физико-техническом факультете УПИ.
Вторым важным направлением моей работы было изучение взаимодействия углеродных материалов с расплавленным электролитом NaCl-2CsCl, содержащим растворенные хлоридные и оксихлоридные соединения урана и плутония, а также кислород и хлор. Основным конструкционным материалом технологического оборудования производства и регенерации ядерного топлива РБН на технологическом комплексе НИИАР «Орел» был пиролитический графит (пирографит). Работу я выполнял с целью обоснования ресурса элементов оборудования, изготовленных из пирографита и находящихся при эксплуатации в контакте с агрессивными технологическими средами. В результате был выявлен механизм взаимодействия пирографита с солевым электролитом, содержащим весь набор соединений урана и плутония, и рассчитан ресурс пирографитовой ванны — наиболее ответственного элемента головного технологического аппарата. В ходе работы проверили химическую стойкость других графитовых материалов, включая иностранные (Англия, Франция), однако близких к пиролитическому графиту не обнаружено.
Большое внимание уделяли разработке отдельных технологических стадий процесса переработки отработавшего оксидного топлива РБН, имеющего, в отличие от отработавшего ядерного топлива реакторов на тепловых нейтронах, более высокие массовые доли делящихся материалов и продуктов деления, в связи с чем предъявляли повышенные требования по ядерной безопасности к оборудованию и по радиационной стойкости к конструкционным материалам. По этому направлению коллективом лаборатории выполнен большой объем исследований с использованием имитаторов отработавшего топлива РБН, в результате которых обоснована структура реального технологического цикла, определены технологические параметры процессов на отдельных стадиях, показаны возможные показатели разделения основных делящихся материалов урана и плутония, оценена степень их очистки от различных групп осколочных элементов.
Были проведены два демонстрационных эксперимента с реальным отработавшим ядерным топливом РБН. В 1991 году переработана партия топлива реактора БН-350, а 1995 году в работу было взято топливо двух тепловыделяющих сборок реактора БОР-60 с выгоранием 24 % т.а. и временем охлаждения 2 года. Результаты обоих экспериментов хорошо согласовались с результатами лабораторных исследований, и по контрактам с Японским институтом ядерного цикла (JNCI — Japanes Nuclear Cycle Institute) были представлены специалистам из Японии. Кстати, эксперимент 1995 года был выполнен при финансировании японской стороны.
Два года, начиная с 1 марта 2002 года по конец февраля 2004 года, я работал в JNCI. В Японии, используя ранее предоставленную им информацию по контрактам, сделал два сообщения по итогам работы НИИАР над технологией производства и переработки МОКС-топлива РБН. Японцы эту разработку называли «DDP» – Dimitrovgrad Dry Process. На базе одной из лабораторий в г. Мито мы провели эксперимент по сухому хлорированию имитатора МОКС-топлива РБН с помощью четыреххлористого углерода. В ходе пребывания в Японии я участвовал в подготовке нескольких технических отчетов с анализом достоверности литературной информации по различным показателям. Отношение руководства JNCI и коллектива лаборатории, в которой я работал, было очень хорошим.
На протяжении всей деятельности в НИИАР у меня были хорошие отношения с коллегами, с руководителями отдела и лабораторий, с ведущими специалистами. В семидесятые годы в нашей лаборатории, как и во всех лабораториях НИИАР, постоянно проводили семинары, на которых обсуждали как текущие вопросы, так и научные. В лаборатории Р-16 на семинарах обязательно присутствовали лаборанты и операторы, которые принимали активное участие в обсуждении назревших задач. Поэтому неудивительно, что лаборанты Ю. Ф. Овсянников и С. Д. Беляков после получения высшего образования длительное время руководили технологическим комплексом «Орел», где производили виброуплотненное урановое и смешанное уран-плутониевое оксидное топливо сначала для экспериментальных стендов, затем для активной зоны реактора БОР-60, а позднее — для испытания виброуплотненного МОКС-топлива в энергетических реакторах БН-350 и БН-600.
Кроме научных семинаров, по инициативе директора НИИАР В. А. Цыканова в институте проводили молодежные конференции. Они были очень интересными для всего научного сообщества предприятия и весьма полезными для молодых специалистов, которые имели возможность проявить себя и оценить перспективу своей деятельности.
Всю жизнь я занимался научной деятельностью, которую начал младшим научным сотрудником. Прошел профессиональный путь до должности заместителя начальника отделения по науке. Карьеру я никогда не строил, все выстраивалось само. Заслужил — получил, пришло время — отметили: ровно, стабильно, справедливо. Личная жизнь, как и работа, была насыщена событиями. Пришло время — женился однажды, но на всю жизнь. Сегодня у меня есть взрослые дети, внуки. Старшие внуки получают высшее образование в Москве, а младший готовится к поступлению в школу. Я всегда рад с ними пообщаться, составить им компанию, дать совет житейский, если спросят. Сам стараюсь вести активный образ жизни: в настоящее время, как сельский житель, выращиваю овощи и фрукты для себя и своей семьи.
Поскольку я вел научную работу, за мной несколько раз закрепляли студентов или молодых специалистов, чтобы я был их наставником и вдохновителем. Находить контакт с ними было достаточно легко, так как мы занимались одним общим делом и были глубоко вовлечены в процесс. Молодежь попадалась разная, но мне всегда удавалось обсуждать с ними разные темы, то есть выстраивать дружеские отношения. В общей сложности я подготовил к защите дипломов около десяти студентов, в основном это были выпускники Уральского политехнического института С. М. Кирова и Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского. Темы дипломных работ выбирали из тематического плана работ в обоснование физико-химических основ технологических процессов получения смешанного оксидного ядерного топлива и рецикла отработавшего топлива РБН. Несколько студентов после защиты дипломной работы пришли работать в НИИАР (в частности, в лабораторию Р-16).
Какой совет я могу дать нынешним студентам и молодым специалистам? Уверен, что давать совет — не самая хорошая идея. Жизненный цикл расставит всех по своим местам. У каждого человека появится опыт, на который он будет опираться в решении своих текущих проблем. Мои родители дали мне один совет: «Будь трудолюбивым и честным». Было это более 70 лет назад.