Двигатели на ядерной тяге и ловушки расплава: калининградцы встретились с Андреем Акатовым
Зубная паста с радием и поезда на атомной тяге, эпоха атомного романтизма и будущее освоение космоса – лекции Андрея Акатова, радиохимика, старшего преподавателя Санкт-Петербургского государственного технологического института (Технического университета), популяризатора науки прошли 8 и 9 апреля в Калининграде.
Первая встреча состоялась в Балтийском филиале Государственного музея изобразительных искусств имени А. С. Пушкина. Лекция «Ядерные и радиационные технологии после Фукусимы» была приурочена к выставке работ японского фотографа Сигэру Ёсиды «Фукусима: надежда и отчаяние», которая проходит в музее в эти дни.
Андрей Акатов рассказал о том, как событие 2011 года повлияло на развитие атомной энергетики и мнение общества о ней, почему произошла авария на АЭС «Фукусима-I», готовы ли современные российские АЭС противостоять подобным рискам и какими средствами обеспечена их безопасность. Кроме этого, слушатели узнали, каким образом многие полезные ядерные и радиационные технологии связаны с атомной энергетикой.
«Безопасность – это главная ценность Росатома, и все разрабатываемые сейчас реакторы и другие устройства проектируются с учётом всех возможных рисков. На Нововоронежской АЭС в 2016 году был успешно запущен первый в мире реактор поколения 3+ – ВВЭР-1200. Именно эти реакторы сейчас в основном строятся и у нас, и за рубежом», — рассказал спикер.
Лекцию «Атомные сказки: путешествия на ядерной тяге» Андрей Акатов представил в ИЦАЭ Калининграда. Её он начал с рассказа о технологиях, которые разрабатывались, но не пошли в серию.
Чтобы глубже понять современное состояние вопроса, спикер вернул слушателей в эпоху «атомного романтизма». Большинство историков относят её к 50–60 годам XX века, но всё началось ещё раньше. Первый этап развития науки о радиации и ядерных технологий – само открытие явления радиоактивности. Первыми были исследования Антуана Беккереля и супругов Кюри, именами которых названы единицы измерения радиоактивности. Далее последовал взрыв интереса к радию и урану и их поражающим воображение свойствам.
«Этими свойствами не преминули воспользоваться производители различных бытовых товаров. Например, большой популярностью пользовалась керамическая посуда с урановой глазурью – она была красива, ей придавали различные цвета. А ещё выпускали предметы из уранового стекла. До сих пор идут дискуссии о том, опасны они или нет. Те люди, которые собирают эти предметы в больших количествах, могут подвергаться риску, поскольку рядом со шкафом с коллекцией может наблюдаться повышенный гамма-фон. Чем отличается эта посуда? Во-первых, она радиоактивная. То есть дозиметр тоже покажет повышенный радиационный фон. А урановое стекло при облучении ультрафиолетом ещё и испускает зеленоватое свечение. Кстати, урановая глазурованная посуда выпускалась и продавалась до конца 60-х годов», — привёл пример Андрей Акатов.
Радию приписывали чудодейственные свойства: он считался панацей от множества болезней. Пресса тоже помогла созданию этого мифа. Используя радиевую косметику, зубную пасту, «лечебную» воду, люди достаточно долго употребляли радий внутрь. К счастью, в весьма малых количествах.
Вторая эпоха «атомного романтизма» — это 50–60 годы. В это время люди считали, что атомная энергия настолько освоена, что её можно применять практически где угодно. Дизайнеры создавали концепт-кары с ядерным двигателем, прорабатывались атомовозы на ядерной тяге. Привлекала возможность проходить большие расстояния на одной загрузке топлива, автономность. Но вес таких машин и опасность, которая возникла бы в случае аварии, не вдохновила ни военных, ни гражданских заказчиков. Такие проекты прорабатывались и в США, и в ФРГ, и в Японии.
«В СССР в 1956 году студенты Бауманки тоже начали проектировать атомовоз, но дальше этапа дипломной работы этот проект не продвинулся. Такие работы у нас начались гораздо позже: серьёзные институты, занимающиеся тепловозостроением, предложили свой проект. Но в 1986 году из-за Чернобыльской аварии и отсутствия средств и этот проект прекратили. Дирижабли и самолеты на атомной тяге, довольно подробно проработанные, тоже не полетели по множеству причин», — объяснил спикер.
Над космическим аппаратами с ядерным двигателем работают и американцы, и россияне. В проекте российского буксира реактор производит электроэнергию для питания ионных двигателей, которые и приводят аппарат в движение. Такие двигатели дают очень медленный разгон, у них очень маленькая тяга, но хороший удельный импульс. Поэтому для перевозки людей они, скорее всего, не подходят. Но в качестве двигателей «грузовиков» – очень даже.
«Мы размещаем его на орбите, к нему другие летательные аппараты подвозят грузы, буксир их подхватывает и тянет куда угодно: на высокие орбиты, до Луны, до Марса», – продолжил эксперт.
Этот ядерный буксир, по планам, должен быть введён в эксплуатацию в 2030 году. Для вывода буксира в космос нужны ракеты типа «Ангара» с повышенной грузоподъёмностью. Над ракетами и неядерной частью буксира сейчас работает Роскосмос. Реакторную часть разрабатывает Росатом.
«Конечно, человечество грезит межзвёздными перелетами. Пока же то, что у нас есть, не позволяет нам долететь даже до Марса. Если мы построим такой буксир, то он, вместо года-полутора перелёта, например, до Марса сможет добраться до туда за полтора месяца», — говорит Андрей Акатов. Тем не менее, речь о пилотируемом полёте пока не идёт.
«Это невероятно, какой путь прошло человечество от пробирки с хлоридом радия в кармане Беккереля до космического буксира! – говорит постоянный гость ИЦАЭ Антон Зерницкий. – Андрей Акатов умеет разложить по полочкам историю и технологии. Но мне обидно за дирижабли – мне кажется, они недооценены!»
Встречи с Андреем Акатовым в Калининграде прошли благодаря федеральному проекту сети ИЦАЭ «Энергия науки». Проект знакомит жителей регионов с новейшими научными открытиями и идеями.