Статья: "Водный промысел": история производства радия в республике Коми

В 1927 г. для изучения технологии редких элементов И.Я. Башилов посетил Германию и Чехословакию. Затем был завод Горно-химического треста "Редкие элементы" в Москве, работавший на урановой руде из Тюямуюнского месторождения в Фергане. В 1929-1930 гг. работал над технологией получения радия на Ухтинском месторождении радийсодержащих вод. В середине 30-х гг. создал опытный радиевый завод на Табошарском месторождении в Таджикистане. Практическая деятельность настолько увлекла И.Я. Башилова, что диплом о высшем образовании он получил только в 1929 г., будучи уже признанным специалистом. Осенью 1930 г. Башилов возглавил кафедру химии и технологии редких элементов во 2-м Московском государственном университете (ныне Институт тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова). В 1931 г. Иван Яковлевич утвержден в ученом звании профессора, а в 1932 г. вышел его учебник по технологии редких элементов. В 1937 г. без защиты диссертации ему была присуждена ученая степень доктора технических наук. Есть свидельства [64], что в 1938 г. И.Я. Башилова выдвигали в члены-корреспонденты АН СССР, но выбрать не успели.

22 июля 1938 г. Иван Яковлевич был арестован и 14 февраля 1939 г. осужден ОСО НКВД СССР на пять лет. С 22 февраля по 6 мая 1939 г. находился в Котласском пересыльном лагере, затем направлен на общие работы, где 47-летний заключенный быстро был доведен до дистрофии и галлюцинаций. В конце лета 1939 г. Иван Яковлевич был определен, как не способный к тяжелому физическому труду, сторожем на ... Водный промысел. Там в зеке-доходяге узнали автора технологии, по которой работал радиевый промысел, и в октябре 1939 г. перевели на работу в химлабораторию.

Еще находясь под следствием, И.Я. Башилов начал писать во все мыслимые инстанции, добиваясь защиты и соблюдения законности. Из письма бывшему сокурснику и руководителю большевистского кружка в Политехническом институте, председателю Совета Народных Комиссаров СССР В.М. Молотову, датированного 6 мая 1939 г.:

В отношении радия я имею право утверждать, что весь добытый и добываемый в СССР радий получен либо лично мною, либо в основном и главном по новым и оригинальным способам, предложенным и разработанным мною [65].

Из заявления, направленного 5 мая 1942 г. наркому внутренних дел Л.П. Берии:

...присужденное мне "наказание" я отбываю в лагерях на том самом предприятии, первом и пока единственном в мире, которое добывает радий из ископаемых вод по способу, авторское свидетельство на который принадлежит мне. Этот изобретенный мной способ я, подобно ряду других своих изобретений, передал с подробными инструкциями (так же безвозмездно) ГУЛАГу ОГПУ в 1929-1930 годах, и в делах лагеря посейчас еще сохранились следы моей консультантской работы по постановке дела в первые годы работы этого промысла [66].

В каждом письме Иван Яковлевич подчеркивал ту конкретную пользу, которую мог бы принести на воле, но удалось добиться только сокращения срока на полгода.

В январе 1943 г. И.Я. Башилова этапировали в Москву. Долгая пересылка сопровождалась обычной для ГУЛАГа бесчеловечной неразберихой и едва не закончилась гибелью ученого от пеллагры. После беседы с замнаркома внутренних дел А.П. Завенягиным, состоявшейся 30 июня 1943 г., он был освобожден и направлен на завод № 169 НКВД СССР (Красноярский аффинажный завод). В Красноярске Башилов разработал и в 1944 г. внедрил технологию аффинажной очистки платины. До этого СССР, являясь монопольным поставщиком платинового сырья, был вынужден закупать платину за границей [67].

В 1945 г. И.Я. Башилов был награжден орденом "Знак почета", в 1946 г. медалью "За доблестный труд в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.", а в 1948 г. стал лауреатом Сталинской премии. Тем не менее до конца своих дней Иван Яковлевич находился под надзором органов внутренних дел. Умер И.Я. Башилов 20 августа 1953 г. от инфаркта. В 1957 г. посмертно реабилитирован [68].

Полностью обстоятельства того, как з/к Башилов попал на Водный промысел, пока неизвестны: может быть, таким образом НКВД заполучил в своё распоряжение нужного специалиста, а может, случай не позволил И.Я. Башилову сгинуть в недрах ГУЛАГа и спас для Родины талантливого ученого.

Другой ученый-практик - главный технолог Водного промысла и заведующий центральной заводской лабораторией, Федор Александрович Торопов. Он родился 8 февраля (27 января) 1884 г. в г. Романове Борисоглебского уезда Ярославской губернии. В 1902-1907 гг. принимал активное участие в революционном движении, преследовался царским правительством, из-за чего был вынужден эмигрировать за границу. В 1912 г. окончил Бернский университет (Швейцария), затем с отличием защитил диссертацию "О черном серебре", удостоен ученого звания доктор философии. В Кильском университете (Германия) изучал электрохимические процессы в живых организмах. В 1914 г. вернулся в Россию и поселился в Москве, где заведовал биохимической лабораторией им. Бахметьева в Народном университете им. Шанявского и проводил опыты по изучению анабиоза животных. В 1915-1916 гг. Федор Александрович работал в центральной лаборатории "Русскокраска", выполнял синтезы промежуточных продуктов для получения красителей. В 1916 г. перешел на Рубежанский химзавод в Донбассе, где год заведовал цехом получения фенола. С 1917 по 1923 гг. он - выборный директор, затем главный инженер рубежанских химзаводов. С 1926 по 1929 гг. - главный инженер треста "Анилокрасочная промышленность", главный инженер заводов "Химуголь" в Харькове.

В 1929 г. Ф.А. Торопов был осужден военной коллегией ОГПУ на 10 лет по статье 588-10. На промысел доставлен спецконвоем из Архангельска 7 октября 1930 г. С 1932 г. и до самой смерти (в 1953 г.) работал заведующим центральной заводской лабораторией и одновременно главным технологом радиевого промысла. Досрочно освобожден 14 октября 1932 г., судимость была снята постановлением ВЦИК 27 июля 1936 г.

Под руководством Ф.А. Торопова непрерывно совершенствовалась уникальная технология извлечения радия из минерализованных вод, совершен переход на новый вид радийсодержащего сырья (отходы урановой промышленности), сделан ряд важных изобретений и рационализаторских предложений. Его организаторский и педагогический талант, высокая личная порядочность позволили в тяжелейших условиях постоянного надзора и подотчетности некомпетентным в науке лицам создать вокруг себя творчески работающий научный коллектив. В 1951 г. Федор Александрович был привлечен к руководству дипломными работами и проектами студентов Московского химико-технологического института им. Д.И. Менделеева. Ф.А. Торопов в 1943 г. был награжден орденом Ленина, в 1946 г. удостоен звания заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, а в 1947 г. стал лауреатом Сталинской премии второй степени.

После передачи завода № 226 в 1953 г. в Министерство среднего машиностроения новое начальство поставило задачу заменить и выселить из поселка Водный всех, кто имел судимость по 58-й статье. Естественно, что на радиевом заводе практически все квалифицированные специалисты имели такую судимость. Приказом им было предписано в кратчайшие сроки подготовить себе замену из молодых выпускников вузов. Старые специалисты, у которых вновь ломалась жизнь, а налаженный, устоявшийся быт сменяла неизвестность, честно передали смене свой опыт и знания. Научный коллектив, созданный Ф.А. Тороповым, был разрушен. Готовили замену и Федору Александровичу, но снять не успели. 21 декабря 1953 г., находясь в отпуске в Казани, он скоропостижно скончался. В память о главном технологе одна из улиц в поселке Водный носит имя Ф.А. Торопова [69].

Технология извлечения радия из подземной минерализованной воды

Аналога радиевому промыслу на реке Ухта не было в мире нигде. Поэтому его технология уникальна, и сведения о ней представляют большой интерес для истории отечественной промышленности. Описание технологии конца 40-х - начала 50-х гг. составлено Игорем Васильевичем Дахно [70]. В 1951-1953 гг. он работал технологом участка эксплуатации заводов по переработке воды, а в 1953-1956 гг. - начальником цехов № 4 и 5 завода № 226. Уточняющие данные получены нами при анализе архивных документов - протоколов производственных совещаний, пояснительных записок, строительных чертежей, описаний рационализаторских предложений, протоколов заседаний БРИЗа и пр. Ниже мы кратко изложим технологию Водного промысла.

Минерализованная вода с содержанием радия 3 мг на 1000 м3 подавалась от скважин в водонапорную систему химзавода по многокилометровым водотокам из трехметровых деревянных труб.

Соотношение бария и радия в получаемом концентрате должно было иметь заданную величину, поэтому в приемном желобе к воде добавляли раствор хлорида бария. Далее вода распределялась по системе гипсовальных желобов, заполненных дробленым гипсом CaSO4 x 2H2O, где проходила реакция соосаждения бария и радия:

CaSO4 + Ba(Ra)Cl2 = CaCl2 + Ba(Ra)SO4

После гипсовальных желобов вода последовательно проходила через три больших отстойных чана емкостью по 80-85 м3, где оседало 60-70 % смеси нерастворимых сульфатов бария и радия. Из отстойных чанов вода переливалась на фильтры, заполненные опилками и мхом, где происходило окончательное улавливание концентрата. Из фильтров вода сливалась в сборный желоб, направлялась на водомеры объемного типа и сливалась на землю или в ближайший водоем. Содержание радия в отработанной воде составляло всего 0,03-0,05 мг на 1000 м3, т.е. улавливание было практически полным.

По мере накопления осадка чаны отстаивали, воду сливали и производили выемку осадка-концентрата, который затем сушили на противнях в сушилках, отапливаемых природным газом из местных источников. При засорении фильтры меняли, а опилки и мох озоляли в этих же сушилках. Полученный концентрат и озоленные фильтры упаковывали в деревянные бочки и направляли на завод по переработке концентрата. Содержание радия в концентрате составляло в среднем 30 мг на тонну, т.е. степень обогащения на первичных радиохимических заводах достигала 10000 раз.

Радиохимические заводы представляли собой двухэтажные бревенчатые здания. На верхнем этаже находились гипсовальные желоба, на нижнем - фильтры. Отстойные чаны размещались под открытым небом, только на химзаводе № 1 - в помещении. Здания не отапливались, но даже в сильные морозы вода в системе не замерзала, так как с водой из скважин поступало большое количество тепла. По воспоминаниям И. В. Дахно, "...на химзаводах поддерживались идеальная чистота и порядок, не последнюю роль в этом играл лагерный режим" [71]

Всё технологическое оборудование было изготовлено из дерева, которое, в отличие от железа, не разрушалось при контакте с минерализованной водой. Деревянные трубы-водоводы не требовали теплоизоляции и не замерзали в сильные морозы. Важно и то, что дерево - местный материал.

Следует отметить, что первоначально, согласно сохранившимся проектным документам, на химзаводе № 1 для осаждения бария и радия планировали использовать концентрированную серную кислоту [72]. Это дорогостоящий реактив, который пришлось бы завозить на промысел из других районов страны. Кроме того, система емкостей, насосов и трубопроводов для серной кислоты была сложна и требовала специальных материалов. Однако нам неизвестно, был ли реализован данный проект. Доподлинно известно, что в 1934 г. для осаждения радия использовали гипс из расположенного неподалеку месторождения (около лагпункта Веселый Кут) [73].

На удаленных высокодебитных скважинах строили индивидуальные установки, состоявшие, по воспоминаниям И.В. Дахно, из нескольких гипсовальных желобов и фильтров [74], а по сохранившимся проектным документам 1933 г. - из нескольких гипсовальных желобов и двух секций отстойных чанов [75].

Выделение радия и получение конечного продукта производили на заводе по переработке радиевого концентрата в поселке Водный. Концентрат, полученный с радиохимических заводов по переработке воды, смешивали на бегунах с древесным углем, древесными опилками, хлористым барием и раствором хлористого кальция. Смесь (200-250 кг) загружали во вращающиеся муфеля и спекали в течение шести часов при 900° C. Нерастворимые сульфаты бария и радия переходили в растворимые хлориды бария и радия:

Ba(Ra)SO4 + 2C + CaCl2 = Ba(Ra)Cl2 + CaS + 2CO2

Ba(Ra)SO4 + CaCl2 = Ba(Ra)Cl2 + CaSO4

Хлориды бария и радия выщелачивали из спёка горячей водой в подвесной центрифуге. Спёки, в которых оставалось примерно 1 мг радия на тонну, отправляли в отвалы (так называемые "черные отвалы"), а из щелоков в испарителях выделяли кристаллы Ba(Ra)Cl2.

Разделение бария и радия осуществляли путем сложной многоступенчатой процедуры дробной кристаллизации, основанной на различной растворимости в воде галогенидов бария и радия [76]. Вначале проводили дробную кристаллизацию хлоридов бария-радия, затем хлориды переводили в бромиды и на завершающем этапе происходила дробная кристаллизация бромидов бария-радия.

Полученные кристаллы бромида радия прокаливали в муфельной печи и запаивали в стеклянные ампулы. Содержание RaBr2 в готовом препарате составляло не менее 90%.

В 30-е гг. из-за несовершенства технологии содержание радия в "черных отвалах" достигало 5,45 мг на тонну. Отходы с содержанием радия свыше 1,5 мг на тонну считались как "товарные отвалы" и подлежали вторичной переработке [77]. Более совершенный способ переработки концентратов был разработан, по-видимому, при участии заключенного И.Я. Башилова. Вторичная переработка "товарных отвалов" позволила в 1941 г. добиться рекордного на Водном промысле объема выпуска радия - 21541 мг [78].

Особенности технологии выделения радия из отходов урановой промышленности нам пока неизвестны, мало знаем и о происхождении самих отходов. Вероятно, это была урановая руда после выделения из нее смеси изотопов урана на Табошарском радиохимическом комбинате в Таджикской ССР. На завод № 226 она поступала в виде окатышей, упакованных в специальные металлические банки-контейнеры. Здесь из этих отходов извлекали радий ("спецматериал № 1") и уран ("спецматериал № 2").

Радиационная безопасность на радиевом производстве

В первые годы работы промысла техника радиационной безопасности, по-видимому, вполне соответствовала представлениям того времени об опасности ионизирующего излучения. В первой половине XX в. в СССР величина допустимой дозы облучения для профессионалов изменялась таким образом: 1920 г. - 60 Р/нед (600 мЗв/нед); 1925 г. - 1,2 Р/нед (12 мЗв/нед); 1934 г. - 1,0 Р/нед (10 мЗв/нед); 1950 г. - 0,5 Р/нед (5 мЗв/нед). В настоящее время предел дозы для персонала, т.е. для лиц, работающих с техногенными источниками ионизирующего излучения, равен 20 мЗв/год [79].

В начале 30-х гг. Центральный институт гигиены труда и промышленной санитарии (ныне Научно-исследовательский институт медицины труда РАМН) под руководством А. А. Летавета исследовал условия труда и состояние здоровья работников на заводе по производству радия из тюямуюнской урановой руды, запущенном в 1930 г. (возможно, что это был завод Горно-химического треста "Редкие элементы"). На основе полученных данных в 1935 г. под редакцией В.А. Левицкого и А.А. Летавета была издана первая в СССР монография, посвященная вопросам радиационной гигиены и радиационной безопасности. В ней исследователи предложили меры по защите работников радиохимических производств от лучевого поражения [80], правильность которых была подтверждена временем. Неизвестно, попала ли на Водный промысел эта книга, выпущенная огромным тиражом (2000 экз.), но определенные последствия это исследование имело: в 1935 г. в одном из приказов по Промыслу № 2 для работников химзаводов и завода по переработке радиевых концентратов установлены шестичасовой рабочий день и бесплатная выдача молока, а начальнику санчасти Беспальчикову и заведующему физлабораторией А.А. Любушину было предписано "...иметь особый надзор за состоянием здоровья работников и подвергать их ежемесячному медицинскому осмотру" [81]. Есть сведения, что до 1940 г. в физлаборатории проводили ежемесячную диспансеризацию работников завода радиевых концентратов, а в химлаборатории - обследования радиационной обстановки. Однако для полноценной защиты здоровья людей просто не хватало ни ресурсов, ни знаний у начальства и специалистов.

Вспоминает Николай Ефимович Волков (р. 1916 г.), выпускник Горьковского индустриального института, на радиевом промысле с 1941 г., в 1957-1987 гг. директор завода "Комиэлектростеатит" (затем - "Прогресс"):

В сентябре 1943 года мне под охраной двух стрелков было поручено доставить в Ленинградский институт радия свинцовый ящичек с ампулами, где находились кристаллы солей радия. Приехали мы в северную столицу вечером; когда добрались до института, там никого из сотрудников уже не застали. Старушка-вахтер нас пожалела и разрешила переночевать в приемной. Мы поужинали сухим пайком и устроились на ночлег где кто смог. Я на всякий случай свинцовый ящичек положил себе под голову. Утром зашел в лабораторию, чтобы сдать готовую продукцию промысла. Заведующая А. Шалевич указала мне место за столом, а сама отошла в дальний угол довольно просторной комнаты. Оттуда она скомандовала мне: "Откройте контейнер, вынимайте пинцетом ампулы и называйте номерной знак, я буду записывать в журнал". Я был в недоумении, что это она так боится? Потом стал потихоньку в институте расспрашивать о радии, его свойствах и понял, что на промысле нас держат в большом неведении [82].

Академик Григорий Алексеевич Разуваев (1895-1989) , директор Института химии АН СССР в Горьком и бывший заключенный, работавший на радиевом промысле с 1942 г., вспоминал:

Технология очистки и выделения радиоактивных солей была сложной и малонадежной; техника безопасности - в зачаточном состоянии. Пока вещества находились в растворах, с ними обращались без каких-либо предосторожностей и только на стадии выделения твердых солей начинали работать за свинцовыми экранами под тягой. Вентиляция при этом нередко выключалась: то авария электросети, то учебная воздушная тревога. Людей, которые работали со мной там - на заводе, в лаборатории, давно нет в живых: они на себе узнали, что такое лучевая болезнь... [83].

Вдове Г.А. Разуваева, Елене Владимировне, тоже было, что вспомнить:

Организация труда была отвратительная. Об охране ее, конечно, и знать не знали... Ну а что делалось со здоровьем людей? Многие из тех, кто работал с нами, после освобождения через год-два умирали от рака. Заведующий нашим бромидным отделением Унтерхирхер от рака умер. Работал с нами внук академика Карпинского - через несколько лет умер от этой же болезни. И химика Марка Исааковича Казанина постигла та же участь ... Хоть мы и работали на заводе не больше четырех часов, хоть нам и давали в виде лекарства сырую печень, - уберечь людей вряд ли это могло. Мало того, что условия труда были ужасные, но ведь толком никто не знал о последствиях влияния радиации на человека [84].

Тем не менее снабжение продуктами питания здесь было значительно лучше, чем в других лагпунктах, а режим менее строгий, - Водный промысел среди заключенных считался "курортной зоной".

Современная история радиационно-гигиенического нормирования и радиационной безопасности в СССР началась с включением страны в гонку ядерных вооружений. На радиохимических комбинатах, построенных в ходе реализации программы создания ядерного оружия, стали манипулировать уже не граммами, а тысячами тонн радиоизотопов. К тому же удельная активность отработанного ядерного топлива, из которого выделяли оружейный плутоний, в тысячи раз превышала удельную активность радия. Поэтому в стране начались широкомасштабные исследования в области радиобиологии, радиоэкологии, медицинской радиологии и радиационной гигиены. Выработаны новые принципы организации работ с радиоактивными материалами и нормы радиационного воздействия на работников и население. Государственных норм и правил радиационной безопасности, имеющих силу закона, не было до 1960 г. В Министерстве среднего машиностроения радиационная безопасность регламентировалась ведомственными документами, имеющими гриф "секретно" [85].

В 1953 г. после передачи завода № 226 в Министерство среднего машиностроения начались работы по созданию радиационно-безопасных условий труда. В 1954 г., через 22 года (!) работы предприятия, создана служба дозиметрического контроля [86]. Значительно улучшилось снабжение работников промышленными и продовольственными товарами. На заводе организованы "чистая" и "грязная" зоны, разделенные санпропускниками. Рабочим выдавали спецодежду, начала работать спецпрачечная. Однако в полной мере реализовать новые санитарно-гигиенические требования на предприятии, которое строилось и более двух десятков лет работало без соблюдения правил радиационной безопасности, было практически невозможно.

Документы службы дозиметрического контроля завода № 226 свидетельствуют, что мощность дозы -излучения на рабочих местах, загрязненность рабочих поверхностей, полов, дверных ручек -активными радионуклидами, содержание в воздухе радона и радия практически постоянно превосходили установленные нормативы. Во множестве докладных записок сообщалось о несоблюдении рабочими правил радиационной безопасности: курение и прием пищи на рабочих местах, недостаточная санобработка кожи, отказ от использования средств индивидуальной защиты и др. Заставить персонал предохраняться от невидимой опасности было очень трудно:

Страницы: 1, 2, 3