Статья опубликована в журнале DISCOVERY
Во второй половине XX века человечество было охвачено «атомной эйфорией». После Чернобыльской трагедии и событий на «Фукусима - 1» в Японии, это может показаться странным. Но тогда - вера в безграничные возможности деления атомного ядра заставляла проектировать ядерные энергетические установки – ЯЭУ «от подводных глубин - до открытого Космоса». Мечтатели готовы были поставить «ядерные приводы» даже на личные автомобили. Поэтому, после спуска на воду в 1955 г. первой атомной подводной лодки «Наутилус» многим казалось, что весь флот вскоре станет «атомным», но… «ядерное сердце» надводных кораблей забилось не сразу. При этом, снова не обошлось без гонки.
«Атомные приоритеты»: кто кого?
Познакомится с историей этого противостояния сейчас достаточно легко. Первый в Мире атомный надводный корабль доступен для посещения и осмотра. Атомоход «Ленин» обрел «вечную стоянку» в Мурманске. На его борту расположен музей. Именно отсюда я и начну свой рассказ.
А началось всё 24 августа 1956 года. На стапеле Адмиралтейского завода в Ленинграде был заложен необычный корабль. В Советском Союзе было трудно удивить секретностью, но в данном случае «режим тайны» был усилен. Там строилось уникальный корабль - ставший впоследствии всемирно известным. Получивший имя «Ленин» - атомный ледокол был принят в эксплуатацию 5 декабря 1959 года. Именно он, положил начало революционному этапу судостроения и судоходства.
Несмотря на то, что атомные надводные корабли были гражданскими, внедрение ЯЭУ на них проходило трудно, а подчас – драматично. Не удалось избежать и серьезных аварий. «Ленин», в частности, пережил 2 таких «инцидента». В феврале 1965 года была частично повреждена активная зона реактора. Уже через 2 года на ледоколе «потек» трубопровод III контура реактора. Это было очень серьезно, тем более, что аварийные работы повлекли серьезные повреждения реактора. Реакторный отсек пришлось заменить полностью и вопрос безопасной эксплуатации был решен. После этого первый атомный ледокол «Ленин» успешно проработал на линиях Севморпути 30 лет.
Досье DISCOVERY
В СССР была создана необходимая для работы атомоходов инфраструктура, в том числе специальная база, портовые и сервисные сооружения. Обучались моряки-атомщики. Центром атомного флота России стал Мурманск - там находится штаб-квартира российского «Атомфлота».
Зарубежные участники «атомной гонки на воде» заметно отстали. В США грузопассажирское судно «Саванна» («Savannah») с ЯЭУ, несмотря на личное покровительство президента США - Дуайта Эйзенхаура (Dwight David Eisenhower), было введено в строй лишь в 1962 г. Судно «крестила» супруга президента Мейми Эйзенхауэр (Maimy Eisenhower), но это было слабым утешением для американских корабелов, уступивших свой приоритет.
Немцам удалось отправить в море свой атомный «грузовик» «Отто Ган» («Otto Hahn») только в 1968 г. Японский исследовательский атомоход «Муцу» («Mutsu»)ушел в плавание лишь в 1974 г.
Отметим, что все зарубежные атомные суда первого поколения были построены как демонстрационные. Перед ними не ставились задачи коммерческого использования и перспектив дальнейшего развития они не имели. Правда Германия и Япония разрабатывали проекты атомных судов практического назначения, но реальное строительство атомоходов второго поколения было осуществлено только в нашей стране.
Атом во льдах… и в «погонах»
Вспоминаю, как еще школьником, по газетам и телевиденью, следил за походом ледокола «Арктика» на Северный полюс. Вел экспедицию «ледовый капитан» Юрий Кучиев. И вот 17 августа 1977 г. в 4 часа утра по московскому времени давняя мечта Человечества – достижение точки Северного полюса надводным кораблем – свершилась. Ледокол, взломав ледовое сопротивление Центрального полярного бассейна, первым в Мире, находясь «в активном плавании» достиг географической точки Северного полюса.
Теперь «сбегать» на Северный полюс – обычная практика, для туристов. Первый такой круиз был осуществлен атомным ледоколом «Сибирь» в 1989 г. А уже в 1993 г. на атомоходе «Ямал» построили специальную «туристическую палубу». Успех начинания впечатлял и потому достроенный в 2007 г. атомоход «50 лет Победы» уже был спроектирован со «штатными» каютами и салоном, предназначенными для туристов.
Походы на Северный полюс – эффектное, но, конечно, не главное применение атомоходов. Важнейшим их назначением остается «проводка» судов через тяжелые ледяные поля Заполярья. Арктическая навигация сегодня продолжается 10 месяцев, в то время как в «доатомную эпоху» она не превышала 3 месяцев. Западный же сектор Арктики теперь открыт для транспортного судоходства круглый год.
Так получилось, что мне удалось побывать на атомоходах всех поколении и даже выходить на ледовые маршруты» с «Ямалом» и «Вайгачом». После «Ленина», который был первым, появилась вторая, многочисленная «генерация».
«Арктика», «Сибирь», «Россия», «Советский Союз», «Ямал» - регулярно сходили со стапелей Балтийского завода в Санкт-Петербурге (Ленинграде) и уходили на ледовые поля Арктики. Атомоход «50 лет Победы» был достроен в 2007 году. Сегодня это последний и самый большой в мире атомный ледокол 2 поколения.
Третье поколение российского атомного флота представлено «Таймыром» и «Вайгачом». «Таймыр» был принят в эксплуатацию в 1989 года, а «Вайгач» – в 1990 г.
Досье DISCOVERY
Компания «Атомфлот» в настоящее время эксплуатирует 4 ледокола мощностью 75 тыс. л.с. («Россия», «Советский Союз», «Ямал» и «50 лет Победы») и два ледокола мощностью 50 тыс. л.с. («Таймыр» и «Вайгач»), а также лихтеровоз-контейнеровоз «Севморпуть» мощностью 40 тыс. л.с. Кроме того, эксплуатируются 2 плавтехбазы («Имандра» и «Лота»), спецтанкер для жидких радиоактивных отходов «Серебрянка» и судно для обеспечения санитарной обработки персонала и дозиметрического контроля «Роста-1».
Сейчас корабелы-атомщики серьёзно думают о кораблях 4 поколения. Это будут атомоходы «двухосадочного» типа. Их главная особенность – возможность работы, как на море, так и в устьях полярных рек. Впрочем, атомные ледоколы «Таймыр» и «Вайгач», имеют возможность работы на мелководье. «Вайгач» весной этого года активно «водил караваны» по Финскому заливу до самого апреля. Атомоходы же 4 поколения, смогут работать даже в акваториях полярных рек.
Следует так же отметить, что в атомном судостроении Россия активно развивает международное сотрудничество. Впервые кооперация возникла при строительстве «Таймыра» и «Вайгача». Эти суда строились по заказу СССР на верфях «Вяртсиля» в Финляндии.
Сейчас Россия сотрудничает в области атомного судостроения с известной итальянской «Финкантьери» («Fincantieri»). Со стапелей Ла-Специи в 2010 г. спустили на воду контейнеровоз «Россита» построенный для «Атомфлота». Корабль предназначен для перевозки отработавшего ядерного топлива и радиоактивных отходов. В его названии отражено сотрудничество России и Италии в освоении атомной энергии.
Конечно, ядерные энергетические установки не оставляли без внимания военные. Таким образом, США, СССР и Франция заполучили в состав своих военно-морских сил мощные надводные корабли с ЯЭУ – крейсеры и авианосцы.
Первым военным надводным атомоходом стал крейсер с управляемым ракетным оружием (УРО) «Лонг Бич» (Long Beach CGN-9). Этот корабль вступил в строй в 1961 г. и служил до 1995 года. Впоследствии США построили и использовали множество военные надводных атомоходов, в т.ч. авианосец «Энтерпрайз» (Enterprise CVN-65), десяток авианосцев типа «Нимиц» (Nimitz CVN-68 и др.), крейсер «Бейнбридж» (Bainbridge CGN-25), крейсер «Тракстан» (Truxtun CGN-35), два крейсера типа «Калифорния» (California CGN-36 и т.д.), четыре крейсера типа «Вирджиния» (Virginia. CGN 38 и т.д.). Проектирование и строительство атомных авианосцев США продолжается. В частности с 2009 года начата программа строительства авианосцев типа «Джеральд Форд» (Gerald R. Ford class), которых будет минимум три. Надо сказать, что стоимость постройки современного авианосца с ЯЭУ составляет около 4-6 миллиардов долларов США. Расходы на содержание атомного гиганта доходят до 10 миллионов долларов США в месяц. И это без оплаты персонала корабля и летного состава.
СССР, а впоследствии и Россия: занималась строительством и эксплуатацией тяжёлого авианесущего крейсера «Ульяновск», четырех крейсеров типа «Киров» («Петр Великий» как раз из этой серии), СССР располагало так же большим атомным разведывательным кораблем, «Урал» (ССВ-33).
Франция имеет в строю атомный авианосец «Шарль де Голь», который в марте и апреле этого года принимал участие в военной операции в Ливии.
Поделиться энергией «атомного сердца»
30 июня 2010 г. на Балтийском заводе в Санкт-Петербурге было людно. Еще бы, ведь завод готовился к необычному событию. Мне с трудом удалось оказаться среди приглашенных. На воду спускали первуюй в Мире ПАТЭС - плавучую атомную теплоэлектростанцию «Академик Михаил Ломоносов».
Нельзя сказать, что идея использования атомных мобильных плавучих энергоблоков для снабжения электроэнергией гражданских береговых объектов нова. К числу первых сооружений такого типа следует отнести плавучие реакторы, которые использовались США для обеспечения энергией зоны Панамского канала (судно Sturgis, 1966—1976) и американской исследовательской базы в Антарктике (1962—1972).
Заметим, что идея создания плавучих АЭС родилась в душе. Напрашивается сравнение с гениальным озарением Архимеда, открывшего свой бессмертный закон, принимая ванну. В случае же с плавучими элнеьолстанциями Ричард Экерт (Richard Eckert) - вице-президент Public Service Electric and Gas Co. of New Jersey, ограничился душевой кабиной. Струящиеся потоки воды «озарили» американского бизнесмена. Вода – главный элемент системы охлаждения современной АЭС, а воды много именно в море. Вывод очевиден – агрегаты атомной станции лучше всего погрузить в морскую стихию. Было ли это в реальности – не знаю. Но рекламные материалы компании, в которой служил Эккерт, преподносят события начала 80-х именно так. Отказать американцам в практической сметке трудно и неудивительно, что компания «Вестингауз» («Westinghouse») уже через год возвела циклопические сооружения для будущих потребителей электроэнергии из «морской пучины. В этих строениях могли располагаться заводы, фабрики, лаборатории и т.д. Строительство велось на островке вблизи Джексонвилля в штате Флорида. На 1984 г. в развитие проекта были вложены 180 млн. долларов, после чего «атомный рай»… прикрыли. Опыта эксплуатации гражданских плавучих надводных ЯЭУ у американцев было маловато. Да и выбор места для реализации «атомной идеи» в центре «курортной зоны» американского атлантического побережья был сомнительным. Идея была законсервирована до лучших времен.
Только в XXI веке проект плавучей АЭС возродилсяь. Потребность в «энергоносцах» укрепилась с началом «раздела» Арктики. «Северный завоз», обеспечивавший потребности Заполярья состоит на 80% из энергоносителей. Но людям недостаточно тепла и света. Им нужны качественные и разнообразные продукты питания, современное комфортабельное жилье и предметы обустройства быта, развлечения и т.д. Создание «энергоносного флота» как раз и должно сократить долю топлива в «северном завозе» и дать больше простора для грузов, обеспечивающих повышение «качества жизни», а так же развивать промышленность, увеличивать объемы добычи полезных ископаемых.
Заказ на «энергоносец» размещали во многих научных центрах и предприятиях. В т. ч. главном центре строительством советского и российского атомного подводного флота на «Севмашзаводе» в Северодвинске. Но, в конечном счете, участниками проекта остались Госкорпорация «Росатом» (Москва), Центральное Конструкторское Бюро «Айсберг» (СПб), ОАО «Балтийский завод» (СПб), Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения им. Игоря Африкантова (Нижний Новгород) и Калужский турбинный завод (Калуга).
Посетив стапеля «Балтийского завода» я смог не только увидеть первый энергоносец, но и проследить основных этапы реализации проекта.
Досье DISCOVERY
Плавучий энергоблок (ПЭБ) состоит из гладкопалубного несамоходного судна ледокольного типа длинной 144 метра, шириной — 30 метров и водоизмещением 21,5 тысячи тонн.
Итак, ПАТЭС должна производить электрическую и тепловую энергию, опреснять морскую воду.. Для этого она оснащается реакторами КЛТ-40С, энергетической мощностью 35 МВт. За сутки работы ею опресняются до 240 тысяч тонн морской воды. Уже сейчас заинтересованность в размещении генерирующих мощностей ПАТЭС выразили на Камчатке (г.Вилючинск), Чукотке (г.Певек), в Республике Кабо-Верде (Острова Зеленого Мыса).
Важнейшим стал вопрос о стоимости проекта. В «идеале» стоимость одной ПАТЭС не должна превышать 5,5 млрд. руб. Первенец морской электроэнергетики обошелся в 14,1 млрд. руб. Ешё на 2 миллиарда «потянут» береговые сооружения. Это очень много. Но, как и в случае с ледоколами, «выход на серию» должен привести «ценовые параметры» в норму. И даже снизить цену. Ведь заказы на АЭС малой мощности на мировом рынке в ближайшее время будут расти, и составят 25% рынка атомной энергетики.
Но главной проблемой, конечно, остается вопрос безопасности. Многие ученые-экологи отрицательно относятся к объектам атомной мобильной энергетики. К числу таких критиков относится членкор РАН Алексей Яблоков. Им (вместе с коллективом авторов) написана и опубликована книга «Плавучие АЭС России: угроза Арктике, мировому океану и режиму нераспространения». К числу основных опасностей в книге приведены несовершенство техники, возможности природных катастроф, ядерный терроризм. К этим предупреждениям нельзя не прислушаться.
За последние годы нормы безопасности для объектов атомной энергетики значительно изменились в сторону расширения «запаса прочности». Это оправдано тем, что в мире сейчас уже работают 442 реактора, ещё 65 стояться. Десятки кораблей и судов с ЯЭУ «работают» в составе флотов России, Соединенных Штатов, Китая, Великобритании, Франции. Люди не могут и не хотят отказываться от них.
При эксплуатации первой ПАТЭС, обобщен опыт эксплуатации «морских реакторов», а так же предусмотрены дополнительные меры безопасности. Реактор будет загружен ядерным топливом на базе «Атомфлота», созданная там система безопасности, позволяет гарантировать успешное проведение операции. Плавучая АЭС будет эксплуатироваться в г. Вилючинск - главной базе российских атомных подводных лодок на Тихом океане. Очевидно, что территория военно-морской базы максимально защищена от террористических атак.
Авария на АЭС «Фукусима – 1» в Японии показала серьезную опасность воздействия природных катастроф на объекты атомной энергетики. Но землетрясения и цунами оказалось опасными в большей степени для наземных ядерных объектов. Плавсредства же, показали устойчивость к ним. Мобильность обуславливает возможность выйти из зоны наиболее разрушительных ударов стихии. А конфигурация и обустройство береговых сооружений позволяют эффективно защищать энергоплатформу от природных воздействий.
Сегодня мы стоим на пороге важного технологического скачка. Флот, получивший атомное сердце, качественно меняется. Теперь он не только связывает мир транспортными коммуникациями, но несёт энергию туда, где имеется её острейший дефицит. С такой «мобильной энергетикой» наша планета становится комфортней и безопаснее там, где недавно только экстремалы пополняли свои запас адреналина.