苏联核裂变材料的生产与核计划的实施(1945-1949)(2)
http://www.newdu.com 2024/11/27 12:11:03 《史学集刊》2019年第3期 张文华 参加讨论
二、核裂变材料生产厂的工程建设 核裂变材料生产厂主要分布在乌拉尔地区，因为这里具有地缘、自然资源、工业基础和技术人才等方面的优势，蕴藏着发展核工业的巨大潜力，从1945年8月20日核计划全面启动，到1949年8月29日第一颗原子弹试爆成功，短短四年时间乌拉尔地区就建成了利用不同方法制备两种核裂变材料的多家工厂。为了节约时间，核工程的建设与核裂变材料的实验研发同步进行。 1.钚工厂的建设 苏联核工业发展初期，生产钚的工厂主要是817综合厂。1945年12月1日，政府正式通过建设817综合厂的决议。综合考虑地形、水源、电力、交通运输等因素，817综合厂选址在克孜勒塔什湖附近。1946年4月26日正式施工，工程代码是859工程。它主要由三个工程组成：А工程负责石墨堆、Б工程负责放射化学厂、В工程负责化学冶金厂，工程建设单位是内务部859建设管理局，建设主任是М.М.察列夫斯基，总工程师是В.А.萨普雷金。 А工程的总工程师是斯维尔德洛夫斯克科学研究所所长Н.А.多列扎利，石墨堆的结构设计单位有第二实验室、第十一国家专门设计院、航空工业设计院、国防工业设计院和钢结构设计院。А工程建设的步骤包括挖基坑、钢筋混凝土铺设基坑、反应堆的设计和安装。由于缺少机械，只能靠人工挖掘基坑，技术文件(21)也历经两次变化，基坑深度从8米加到24米再增加到43米，直到1947年5月此项工作才完成。混凝土的铺设、安装钢筋加固的工作也一再延误，直到1947年底反应堆的建筑框架才完成。1948年1月开始金属铀和主要设备的安装，但在安装过程中，遇到了高技术安装人才、含铅的金属丝(可防腐蚀)短缺等难题。之后，需要对建筑物进行粉刷、喷漆和铺地板等室内装修工作，还要种植树木，使整个反应堆隐藏在绿色丛林之中。根据1946年4月9日部长会议的决议，А工程应于1947年7月1日投入使用，(22)但实际上工程到1948年5月中旬才完成，耗时接近2年，耗资达5.04亿卢布。(23)最终成型的核反应堆高度达20多米，用高纯石墨块砌成，在石墨中穿孔放置工艺管道，共计约有1168个工艺管道，(24)每个管道都放置铀棒，其外形像气缸，内壁覆盖了一层隐形防辐射保护膜。 Б工程的总工程师是Б.В.戈洛莫夫，放射化学厂的结构设计单位是第十一国家专门设计院。1946年12月，Б工程的施工技术文件陆续完成，它的建设步骤包括挖基坑、铺设混凝土、安装钢筋加固、给所有厂房加绝缘层等。它的基坑体积相对А工程小得多，但它位于岩石区，每天大约需要2吨TNT炸药辅助挖掘工作。1947年夏基坑挖掘工作完成，比原计划的3月底延迟了2个多月。下一阶段是铺设混凝土，共计需要铺设4万立方米，但截至11月15日，只铺设了1.9万立方米，这意味着大部分工作必须在冬天进行，致使混凝土加热工作的难度加剧，出现额外的工程质量问题。之后是为厂房安装绝缘层，每个厂房的墙面、地板需涂上厚达2厘米的沥青和乳胶，天花板需涂上至少厚达6厘米的沥青。为此，Б工程大约先后建了100多个锅炉熬制沥青，很多一线工作人员被煮沸的沥青严重烧伤，直到1948年5月底，绝缘工作才完成。此外，还需建设钢筋混凝土隧道，用于储存生产过程中产生的放化性废弃物。隧道深达30米，最初长度是150米，到1949年达1000米。根据1946年4月9日部长会议的决议，Б工程计划于1947年9月1日投入使用，(25)实际上1948年12月初才竣工。 В工程的总工程师是Ф.М.布廖霍夫斯基，化学冶金厂的结构设计单位有第九科学研究所、普通化学和有机化学研究所，以及第十二国家专业设计院。В工程相对于А、Б工程要简单得多，它是在海军炮弹仓库和军营基础上改建的，其厂房与普通的化学实验室一样，装有木制拉动柜和试验台，实验仪器也十分简单，有铂金过滤器、玻璃杯和金色漏斗等。但它对室内装修的要求极高，墙壁和天花板必须要像镜面一样光滑，即便是细小的空中悬浮物也不能镶嵌其中。1949年2月20日，В工程竣工。 在石墨堆建设的同时，第三实验室重水堆的研究工作也卓有成效。工业重水堆选址在817综合厂，重水堆的结构设计单位是列宁格勒的中央锅炉研究所与波多利斯克的锅炉制造厂，但А.И.阿里汉诺夫没有通过它们的设计方案，1949年3月26日部长会议委托高尔基厂专门设计院负责其工程设计工作。(26)1949年8月，反应堆的技术设计任务完成，开始土方工程的建设，之后历经数次修正，施工建设工作一直持续到1950年12月。随之，А.И.阿里汉诺夫及其助手来到施工现场，参与反应堆的安装、调试和监督工作，1951年11月17日，ОК-180重水堆正式投入使用。 2.铀工厂的建设 在核工业发展初期，主要有813和814两座铀工厂。1945年12月1日，政府通过了建设813厂的决议。综合考虑到厂房、电力、水源和交通等因素，813厂选址在新乌拉尔斯克市上涅伊温斯基镇，工程代码为865工程，建设任务由内务部865建设管理局负责，建设主任先后由И.П.博伊科夫、А.С.波诺马廖夫担任，总工程师是Б.М.谢尔久科夫。工程分为五个建设区，第一区负责扩散厂主楼建设，第二区负责传统住房建设，第三区负责道路建设，第四区负责最后的整修工作，第五区负责为囚犯建设四个独立的营房。 813厂的结构设计单位是第十一国家专门设计院，它对厂房的要求比较简单，与普通的机械厂没有明显的技术差别，只需要建设一座可以容纳数千台扩散机的工厂，故1947年初工程的建设工作就已基本完成，比原计划1947年9月(27)竣工的期限提前了半年。工厂扩散设备的安装则是一项艰巨的任务，参与安装工作的单位有国营钢结构托拉斯、乌拉尔卫生技术设备和安装工程托拉斯、乌拉尔电气安装托拉斯和隔热设备托拉斯等。 814厂的建设则相对滞后。因为最初并没有打算建设电磁厂，直到1946年气体扩散装置研发失败，它的建设才提上日程。1947年6月10日专门委员会召开会议，讨论了814厂的选址和生产设备问题，1947年6月19日部长会议决议，在斯维尔德洛夫斯克州伊索夫地区的原始森林中建设814厂，工程建设单位是内务部1418建设管理局，工程主任是М.А.扎里茨基，结构设计单位是第十一国家专门设计院。(28) 814厂的电磁装置高21米、重6000吨，为了容纳如此庞大的电磁装置，苏联需要建设前所未有的超大型真空车间，并提供充足的电力保障。814厂的主体建筑是一座5层高的大楼，由20个专门设计室组成。室内设计方案复杂，由昂贵的黄铜制成，确保超深真空的绝对压力保持在10[-6]mm水银柱，建筑物的自重在1000吨以上。由于电磁装置耗电量极大，814厂附近不能提供足够的电能供给，部长会议决定在尼日涅—图林地区建设发电功率为12.9万千瓦的国营发电站。814厂的施工技术难度极高，故未能如期完工。根据1948年4月6日部长会议的决议，它应于1949年7月1日完工并投入使用，(29)而实际上1950年12月才投入使用。 核工厂的建设动用了巨大的人力、财力和物力资源。就人力而言，动用了囚犯、工兵、特殊移民和雇佣工人等一切可以动用的劳动力资源，截至1949年8月29日，参与核工程建设的建筑工人共23.425万人，其中817、813和814厂分别为4.49万人、2.76万人和1.94万人，(30)共计9.19万人，约占总人数的2/5。就资金而言，1947-1949年核工厂的基建资金共计为57.22亿卢布，(31)817、813和814等核裂变材料生产厂到最后完工共耗资20.93亿卢布，(32)也约占总支出的2/5。就物力而言，更是无法统计，核裂变材料厂所需的一切资源，如包括材料、仪器、车辆、工业品、日用品等物资和设备都要无条件优先供给和运输。虽然部分核工程没有按时完工，但这已是当时的物质技术条件下，最大限度地动员一切资源，用最短的时间完成的。 (责任编辑：admin) |