A kóborló atomreaktorok története

2021.09.26. 13:41

Az ötvenes évek közepén Efim Pavlovics Szlavszkij – a Szovjetunió Védelmi Ipari Osztályának vezetője – meglátogatta a szovjet 51-es körzetet, azaz a leningrádi Kirovszkij harckocsigyár elkülönített részén működő üzemet, ahol a gyáregység akkori igazgatója egy érdekes javaslattal állt elő. A javaslat egy olyan mobil atomerőműről szólt, amely elláthatja a távoli északi (sarki-uráli) és keleti (szibériai) településeket, de legfőképpen a katonai létesítményeket villamos árammal.

Szlavszkij ezt a javaslatot hamar magáévá tette, és sikerült gyorsan elfogadtatnia mind a Központi Bizottsággal, mind a Szovjet Kommunista Párttal (SZKP) is. Így a tervezés már 1956-ban megkezdődhetett, amelyhez időközben csatlakozott Jaroszlavli Mozdonygyár is. Ekkor még a mérnökök úgy gondolták, hogy a mobil atomerőműveket a legegyszerűbben úgy lehetne megépíteni, ha azok sínen futnának; ezt verziót természetesen a mozdonygyár vezetése is támogatta. Végül aztán mégis elvetették: a hadsereg finanszírozta a kóborló atomerőművek megépítését, amelyeket főként háborús cselekmények során, lerombolt infrastruktúra esetén használtak volna, ráadásul sem az Urálban, sem Szibériában nem volt túl sok kiépített vasútvonal, úgy döntöttek, hogy ezek az erőművek inkább lánctalpakon haladjanak.

Az 1957-es év elején újabb állami vállalatok csatlakoztak a projekthez, többek között az Obnyinszki Fizikai és Atomkutató Intézet. Így rekordidő alatt, 1957 nyarára már készen álltak a tervei a TPP-3-as mobil atomreaktornak. Ez azért lenyűgöző, mert akkoriban még gyerekcipőben járt az atomenergia polgári alkalmazása, bár az is igaz, hogy a közlekedési igényekre kicsinyített atomreaktorokat már alkalmazták, például a Lenin jégtörő hajóban, erre támaszkodhattak a mérnökök. A TPP-3-as mobil atomerőműhöz a már sorozatban gyártott T-10 nehéz harckocsi alvázát és hajtásrendszerét használták. Így a mozgó erőmű örökölte a szovjet nehéz harckocsi 700 lóerős, V12-es, dízelmotorját is. A meghosszabbított harckocsi alvázra egy igen egyszerű felépítményt konstruáltak, amelyet a trapézforma miatt hamar koporsónak kereszteltek azok, akik találkozhattak vele. Egy erőműhöz négy ilyen önjáró egység tartozott: az elsőben volt az atomreaktor (egy hatalmas ólomüvegkalitkában), a második gépben volt a gőzgenerátor, a térfogatkompenzátor és a keringtetőszivattyúk. A harmadik járművön volt a gőzturbina, tehát konkrétan ez termelte az áramot. A negyedik TPP-3-asban kapott helyett a vezérlőrendszer és az irányítóközpont (TZSz-3). A négy különálló egység önmagában nem működött, és a telepítési helyszínen is csak egy bizonyos sorrendben lehetett leállítani őket, majd ezután a négy járművet összekötötték erősáramú kábelekkel és vízvezetékcsövekkel. Az így kapott egység lett a TESz-3 atomerőmű.

A TPP-3-asok 1960 augusztusára készen álltak a próbára, így a négy járművet Obnyinszkba a Fizikai és Atomkutató Intézet tesztállomására szállították. Egy bő évvel később, 1961 október 13-án elindították a reaktort, amely meggyőző teljesítményt nyújtott. A négy járművet a következő években elvitték a Sarki-Urálba és Szibériába is. Ha minden igaz, 1963 telén az utóbbi helyszínen elégtelen hűtés miatt (kevés volt a hűtővíz) a reaktor instabillá vált, és majdnem felrobbant az egész TESz-3-as erőmű. Itt derült ki a rendszer legnagyobb hiányossága, ugyanis ahová ezeket a mobil erőműveket szánták, nem csak vasút, de általában megfelelő mennyiségű hűtővíz sem volt. Cserébe viszont simán repkedtek a mínuszok, így az a kevés víz, ami rendelkezésre állt, hamar a csövekbe fagyhatott.

A kísérleteket azonban nem vetette vissza a majdnem bekövetkezett katasztrófa, amelyeket 1965 végéig folytattak, és a korszellemnek megfelelően sikeresnek értékeltek. Az első szovjet atomerőmű története itt végett is ért, de az ekkor már híres obnyinszki mérnökök nem engedték el a TESz-3-ast. A tudósok úgy gondolták, hogy a TPP-3-asok segíthetnek az olajkitermelésben. Az elgondolás az volt, hogy az atomerőmű által előállított forró gőz a talajba szivattyúzva a felszín közelébe hozhatja a fosszilis anyagokat. Hogy kipróbálhassák az elméletet a gyakorlatban, a TPP-3-asokat Groznij közelébe szállították, azonban hamar kiderült, hogy bár a mozgó atomerőmű elő tudja állítani a megfelelő mennyiségű forróvizet, de iszonyatosan drága üzemeltetni egy hagyományosan működő kazánhoz képest. A másik gond, ami még ettől is nagyobb volt, hogy a fosszilis anyagok gőz injektálásával nem igazán szeretnek feljebb kerülni. Így a TPP-3-asokat 1969-ben végleg leállították, ha hinni lehet a krónikáknak, akkor a négy jármű Groznijban maradt, ahol később elbontották őket.

Miközben még tartottak a kísérletek a TPP-3-as járművekkel és így a TESz-3-as komplexummal is, Szlavszkij és az obnyinszki mérnökök szerelmesek lettek a mozgó atomerőművekbe. Mivel az atomreaktorokat 1963-ra már a járművekbe is megfelelő méretűre csökkentették, és a sikeresnek tűnt a TPP-3-assal való kísérletezés is, ezért a Szovjet Védelmi Minisztérium megrendelésére, megkezdték a Szever, azaz Észak, úszó atomerőmű fejlesztését. Hasonlóan a TPP-3-asokhoz a Szevernek is az lett volna a célja, hogy főként a katonai létesítményeket lássa el árammal az északi régióban. A Szever tervezését a védelmi minisztérium 1967-ben leállíttatta, de ez sem szegte Szlavszkij kedvét, aki továbbra is hitt a mozgó atomerőművekben.

Miközben Obnyinszkben még a TPP-3-asokkal kísérleteztek, a fehérorosz Andrev Kaptinovics Kraszin, aki nagy rajongója volt az atomtechnológiának és mellesleg Szovjet-Belorusszia Nukleáris Energia Intézetének igazgatója volt, az 1966-os moszkvai útja során megtudta, hogy a védelmi minisztériumnak van egy megrendelése 500-800 kW teljesítményű mobil atomerőmű kifejlesztésére és legyártására. Ekkor már a hadsereg konkrét elvárásokat is felállított a kóborló atomerőművekkelszemben: kompakt és önálló áramforrásra volt szükség az ország távoli, zord éghajlatán elhelyezkedő létesítmények számára, ahol nincs sem vasút, sem áramellátás, vagy ezeket egy háború során lerombolták. Így az erőműveknek -50 és +35 Celsius fok között is működniük kellett. A hordozó járműnek nehéz terepet is le kellett küzdenie. A komplexum egységeinek illeszkednie kellett az orosz vasúti űrszelvénybe és be kellett férnie az akkori legnagyobb légi szállítójárművekbe is, tehát a maximum 30,4x4,4x4 méteres tartományba. Az atomerőműnek az akkori legmagasabb technikai szinten automatizáltnak kellett lennie. Az üzembe helyezés ideje maximum hat, a szétszerelés ideje kevesebb, mint 30 órát vehetett igénybe. Ha ez nem lett volna elég, akkor az egyik legfontosabb kritérium az volt, hogy nagyon kevés vizet használhat fel a komplexum, sőt, az lenne a legjobb, ha egyáltalán nem használnának vizet az erőmű hűtéséhez.

Kraszin nagyon nehéz feladatnak gondolta ennek a mobil atomerőműnek a megvalósítását, de megbízott a mérnökeiben, nem alaptalanul, és örömmel jelentkezett a feladatra. A Kraszin-féle guruló erőmű a Pamir 630D nevet kapta, amelynek megvalósítását Szlavszkij is támogatta. Bár a Pamir alapvető tulajdonságait gyorsan papírra vetették, azonban két dolog még nem volt világos: egyrészt nem volt még meg az új hűtőközeg, másrészt nem volt elérhető annyira kicsi reaktor, ami beférjen a mérettartományba. Az első probléma hamar megoldódott, amikor is Kraszin egyik levelező tagozatos tanulója rájött, hogy víz helyett használhatnának hűtőközegnek nitrogén-tetraoxidot (N2O4), aminek jó a hővezető képessége, és csak alacsony hőmérsékleten párolog. A hűtőközeg hamar meglett, de a minireaktor még nem állt rendelkezésére a mérnököknek, pedig ekkor már a hetvenes évek közepén jártunk. A tervezés haladt tovább, és végre 1981-re elkészült a megfelelő méretű reaktor. Miután bevonták a KrAZ és MAZ járműgyártókat is a fejlesztésbe, 1985 elejére elkészült a Pamir 630D. A Pamir mobilatomerőmű összesen öt járműből állt: a reaktorblokk egy háromtengelyes, 65 tonna teherbírású, MAZ-994 típusú félpótkocsira került, amit egy négytengelyes MAZ-796-os vontatott. A MAZ 767-es egy másik MAZ-994-es, de kéttengelyes, félpótkocsira szerelt generátort és az erőművi berendezéseket hordozta. Ezenkívül egy KrAZ 255B is kellett az atomerőműhöz, amelyben a védelmi- és vezérlőrendszereket, valamint az irányítóközpontot helyezték el.

Az atomerőmű összeállításához összesen 28 főből álló kiszolgáló személyzetre volt szükség, akik hermetikusan zárt csövekkel kötötték össze a járműegységeket. Az összeszerelést már az első tesztek alkalmával is bőven az előre meghatározott hatórás időintervallumon kívül sikerült csak megoldani, ugyanis nagyon nagy munka volt az erőmű összeszerelése, például teljesen szét kellett szedni a félpótkocsikat, és a hermetikus csövekkel összekötni őket, amelyek akkoriban még nem épp a legjobb minőségben készültek el. De kellet egy daruskocsi is az összeállításhoz, ezzel pedig eleinte nem is számoltak.

A reaktor első beindítására 1985. november 24-én került sor, a sors iróniája, hogy öt hónappal később történt a csernobili atomkatasztrófa, amely megpecsételte az egyébként jól működő Pamir 630D további sorsát. Bár a csernobili baleset után még néhányszor szétszedték és összerakták a Pamir komplexumot, azonban a szovjet közvélemény számára is hamar kiderült, hogy a mobilreaktorral Minszktől mindössze hat kilométerre kísérleteznek egy katonai létesítményben. Ebből óriási botrány támadt, és maga Mihail Gorbacsov személyesen állíttatta le a kísérleteket. Alig pár nap múlva a minszki akadémia éléről menesztették az akkor már 88 éves Kraszint, majd néhány nap múlva Szlavszkijt is nyugdíjba küldték. A hivatalos magyarázat szerint azért kellett meneszteni a mobilerőművek ötletgazdáit, mert nem volt tudományos megalapozottsága a Pamir 630D-hez használt hűtőközeg kiválasztásának. A Pamir mobilerőmű valóban működött, összesen 2975 üzemórát teljesített.

Egyébként az amerikai hadsereg is kísérletezett, a 70-es években a mobil atomerőművekkel, de ők már nem jutottak el az erőművük beindításig, és pont úgy jártak, mint az oroszok a Pamirral, az 1979-es Three Islandi atombaleset után leállították a kísérletezést, mert nem gondolták jó ötletnek, ha az egyébként is veszélyes reaktorokat még cipelik is ide-oda. Ettől függetlenül az utóbbi években mind az oroszok, mind más nemzetek próbáltak mobil atomerőművet előállítani, de ezek a kísérletek rendre elbuktak. Így a mai napig az egyetlen ország, amelynek sikerült működő, kóborló atomerőművet előállítani, ráadásul mindjárt kettőt is, az a Szovjetunió volt.



Hirdetésblokkolóval néznéd éppen a Totalcart, és ettől mi éhen halunk.

A TC olvasása ingyen van, de a működtetése nem: szerzőink és családjaik táplálkoznak, és ami fontosabb: rendszeresen tankolnak, pénzért.

Kérjük, engedélyezd a TC-n a hirdetések megjelenítését, vagy ellehetetleníted a működését annak, amit épp olvasni szeretnél.