В феврале 1965 года в ходе плановых работ по перегрузке топлива на реакторе ? 2 с активной зоной, имеющей твэлы с оболочками из Zr-Nb сплава, произошла авария. Часть топлива аварийной зоны (94 ТВС) перегрузили на ПТБ 'Лепсе', а оставшуюся часть (125 ТВС) - в специальный контейнер, который впоследствии был затоплен в Карском море.
В 1966 году при подготовке атомного ледокола 'Ленин' к очередной навигации в корпусе реактора ? 1 была обнаружена течь, устранить которую без замены реактора оказалось невозможно. Замена корпуса была связана с нарушением герметизации 1-го контура. Демонтажные работы предстояло производить в тяжелой радиационной обстановке.
Учитывая, что примененная на ледоколе опытная атомная установка соответствовала уровню научных знаний и техническим возможностям отечественной промышленности пятидесятых годов, что за истекшее с момента постройки ледокола время был накоплен опыт по эксплуатации атомных установок на ледоколе 'Ленин', подводных лодках и наземных электростанциях СМ СССР постановлением ? 148-62 от 18 февраля 1967 года принял решение о полной замене атомной установки ОК-150 на установку типа ОК-900, технический проект которой был разработан для ледоколов типа 'Арктика'.
В ОКБМ были выполнены проработки компоновки установки ОК-900 в габаритах реакторного отсека ледокола 'Ленин'. Один из вариантов удачно 'вписался' в отведенные для установки помещения. Главный конструктор АППУ И.И. Африкантов, оценив преимущества этой идеи, добился поддержки предложенного варианта ремонта ледокола в МСМ. После этого первый заместитель министра среднего машиностроения А.М. Петросьянц поручил ОКБМ разработать подробные материалы (расчеты, графики, демонстрационные чертежи и др.) по замене установки, срокам и стоимости выполнения работ, технологии демонтажа и монтажа оборудования и заводам-изготовителям оборудования АППУ ОК-900.
Общепринятый демонтаж оборудования был неприемлем по условиям тяжелой радиационной обстановки, поэтому был предложен способ агрегатного удаления всей атомной установки в сборе без нарушения ее герметизации.
Большой вес атомной установки с биологической защитой не позволял удалить ее через палубу наверх или через борт на берег или плавсредство. Поэтому было принято удаление АППУ через днище. При этом учитывалась желательность выгрузки вместе с атомной паропроизводительной установкой и тех конструкций и оборудования, которые имели эксплуатационные радиоактивные загрязнения и не могли быть использованы в компоновочных решениях новой атомной установки.
После изучения был принят способ свободного сброса в месте захоронения (залив Цивольки, Новая Земля) с применением кумулятивных зарядов. Корабль был отбуксирован в район захоронения, где была произведена подводная электрорезка днища верхних участков переборок водолазами, дистанционная газовая резка нижних участков переборок кумулятивными зарядами и выгрузка отсека с его одновременным захоронением в море.
Демонтажные работы продолжались с 8 по 19 сентября 1967 года. 26 сентября 1967 года а/л 'Ленин' прибыл в Мурманск, 5 октября стал в док. Для восстановления днища Центральным конструкторским бюро 'Айсберг' и Адмиралтейским заводом была применена оригинальная технологическая система: изготовленная по размерам выреза в днище новая секция буксировалась по воде от места ее сборки до плавучего дока и устанавливалась на килевой дорожке, док притапливался на необходимую глубину, а ледокол располагался в доке вырезом днища точно над секцией. При всплытии дока новая секция входила в вырез днища ледокола, после чего производилась ее сварка с основным корпусом. Работы по восстановлению днища и монтажу забортной арматуры по новому проекту модернизации были закончены 20 ноября 1967 года.
Разработанный и осуществленный проект агрегатной выгрузки блока атомной установки ОК-150 на ледоколе 'Ленин' без нарушения герметизации отсека, при спусковом весе 3700 тонн и непосредственно в районе захоронения - это уникальный по масштабам и инженерной смелости проект, четкий по исполнению, выполненный впервые в практике мирового судостроения.
Для вписывания и стыковки новой реакторной установки АППУ ОК-900 в корпус ледокола из 675 помещений судна 204 были сформированы вновь или полностью переоборудованы. При модернизации было установлено 6,2 тысячи единиц новых механизмов и оборудования, из них свыше 30 головных образцов основного оборудования.
