Вплоть до начала 1990 годов, Советский Союз использовал Карское и Баренцево моря как место затопления, а теперь там хотят бурить нефтяные и газовые скважины энергетические компании.
Чернобыльская катастрофа 1986 года в Украине остаётся одним из самых ужасных ядерных инцидентов в истории, и она показывает риски создания энергии путём расщепления атомов. Но это не единственные ядерные отходы, который Советский Союз оставил после себя. По всему дну в холодных водах Арктики рассыпаны ядерные подводные лодки и реакторы, сброшенные Советами до начала 1990-х.
В настоящее время энергетические компании хотят бурить в этих самых водах, поэтому российское правительство выказало интерес к очистке вод от ядерных отходов. Но после десятилетий пребывания на дне океана некоторые опасные предметы могут оказаться слишком хрупкими, что может помешать их извлечению, так как контейнеры, в которых они захоронены, могут протекать, а это положит конец коммерческой рыбалке и разрушит водные экосистемы.
Корпус ядерного реактора | Как это устроено? | Discovery
«Взять реактор, срезать днище корабля и дать ему пойти на дно – это верх безответственности в вопросе о ядерных отходах», – говорит Джим Риччио, эксперт по ядерным вопросам «Гринпис» в интервью VICENews. «США тоже демонтировали немного странное [поведение], с чем мы конечно спорили, но до того, что наделал Советский Союз, дело не доходило».
Перед тем, как была принята Лондонская конвенция 1972 года, международное соглашение, запрещающее затапливание кораблей, страны могли свободно использовать океаны как помойку для ядерных отходов. И хотя Советский Союз подписал договор в конце 1980-х, русские раскрыли международному сообществу информацию о количестве затопленного в Арктике, только после распада Союза в 1991 году.
«Если что-то пойдёт не так, могут быть экологические последствия».
Два года назад российское правительство предоставило расчёты: две подводные лодки, 14 реакторов, пять из которых содержат использованное ядерное топливо. Ещё было затоплено 19 кораблей и около 17 000 контейнеров с радиоактивными отходами. Последнее известное затопление состоялось в 1993 году.
Особенно беспокоят две подводные лодки: К-27, которую затопили в Карском море в 1981 году, а также К-159, затонувшая в 2003 году в Баренцевом море при буксировке на ликвидацию. После экспедиции к К-159 прошлым летом российские власти пришли к выводу, что в районе нахождения лодки повышенная радиоактивность не зафиксирована.
«От этой подводной лодки не исходило излишнее излучение», – рассказал VICENews Нилс Бомер, эксперт по ядерным вопросам «Фундации Беллона», норвежской экологической неправительственной организации. «Но позже российские власти заявили, что решение о том, будут ли поднимать подводную лодку, смогут принять через 10-15 лет».
Баренцево море омывает Норвегию и Россию и имеет жизненно важное значение для норвежской рыбной промышленности. К востоку находится Карское море, омывающее Сибирь.
По словам Бомера, реактор К-27 содержит высокообогащённый уран. Морская вода могла разъесть оболочку реактора и даже запустить ядерную реакцию. Океанские течение в этих морях идут на восток и любое загрязнение будет отнесено течением от районов вылова рыбы в Баренцевом море, но оно может, в конечном счёте, очутиться в водах США.
Внутри ядерного реактора | Как работают атомные станции
К-159 может стать причиной «экологической катастрофы, потому что оболочка реактора разрушена», – говорят в «Гринпис Россия». По словам Бомера, любая утечка с К-159 отразится как на российских, так и на норвежских рыбаках.
Но в связи с многолетней коррозией от солёной воды извлечение подлодок несёт свои риски.
«Если бы у русских были деньги, они бы просто приступили к операции по извлечению», – заявляет Бомер VICENews. «Но я думаю, что важнее, чтобы перед тем, как они начнут, были просчитаны риски. Если что-то пойдёт не так, могут быть экологические последствия».
Согласно данным Норвежской службы по радиационной защите, за последние два десятилетия норвежское правительство потратило более 126 млн. долларов на российские проекты по ядерной безопасности.
17 000 затонувших контейнеров – это также потенциальная катастрофа, создающая опасности для нефтяных компаний, которые хотят бурить в этом районе, тем более что точное расположение большинства контейнеров неизвестно.
Если отходы нельзя достать, их можно накрыть, что удержит радиоактивные материалы в случае утечки. Но найти материал, который может просуществовать также долго как и радиоактивные отходы – это серьёзное препятствие.
«Я очень сильно сомневаюсь, что что-то такое возможно построить на дне моря, и что оно продержится так долго, как необходимо», – говорит Бомер. «Надеюсь, что поднять подводные лодки возможно. Но это довольно долгий процесс. Нужно начинать проводить оценку рисков уже сейчас».
Источник: www.vice.com
Ядерный реактор подводной лодки (субмарины)
Ядерный реактор производит тепло посредством управляемой цепной ядерной реакции в критической массе расщепляемого материала (топлива). Все современные атомные электростанции представляют конструктивно критические реакторы деления. Мощность атомных реакторов деления управляема. Существует несколько подтипов такого рода машин, которые условно подразделяются на поколение I, II, III.
Классический ядерный реактор с водой под давлением
Все такие машины логично сравнивать с конструкцией реактора, где используется вода под давлением (PWR — Pressurized Water Reactor) — стандартной современной атомной установкой. Существует различие между реакторами на быстрых и тепловых нейронах. Установки на быстрых нейтронах отличаются меньшим производством отходов. К тому же отходы здесь демонстрируют более короткий период полураспада. Но такие системы сложнее строить и дороже эксплуатировать.
Реактор с водой под давлением относится к разряду энергетических систем II поколения. Здесь вода под высоким давлением используется в качестве теплоносителя и замедлителя движения нейтронов. Первичный контур охлаждающей жидкости находится под высоким давлением. Тем самым предотвращается вскипание воды. Это одна из наиболее распространённых типов конструкций, которые широко используются во всём мире.
Более 200 конструкций именно такого типа используются для выработки электроэнергии под нужды на суше и дополнительно несколько сотен в качестве военно-морских силовых установок. Между тем изначально проектировались эти системы под силовые установки атомных подводных лодок.
Как это работает? Ядерное топливо загружается в корпус машины, где активируется цепная реакция, которая сопровождается выделением значительного количества тепла. Соответственно, выделенным теплом нагревается вода, циркулирующая в первом контуре теплоносителя (первичный контур теплоносителя показан на схеме красной пунктирной линией).
Нагретая вода закачивается в теплообменник — парогенератор, через который первичный теплоноситель нагревает вторичный теплоноситель (показанный как пар контура генератор — турбина — конденсатор). Передача тепла осуществляется тут без смешивания двух жидкостей, так как теплоноситель первого контура несёт радиоактивность, тогда как вторичный теплоноситель исключительно чист.
Пар, образующийся в парогенераторе, пропускают через паровую турбину, а энергия, извлекаемая турбиной, используется для привода электрогенератора. На атомных подводных лодках электричество подаётся на электрический двигатель – привод винтов. После прохождения через турбину вторичный теплоноситель охлаждается в конденсаторе перед повторной подачей в парогенератор. Тес самым снижается давление на выходе из турбины, что способствует повышению теплового КПД.
Атомные подводные лодки + ядерный реактор
Знаменитый французский писатель Жюль Верн ещё в 1870 году фактически описал в научно-фантастическом романе «20 000 лье под водой» конструкцию электрической подводной лодки «Наутилус». Научная фантастика, однако, стала реальностью, когда в мире появилась атомная подводная лодка, причём, получившая то же самое наименование – «Наутилус».
Субмарину «Наутилус» спроектировали и отдали под строительство в США в 1952 году. Американцы до сего дня утверждают, что стали первопроходцами в этой области. Между тем, практически одновременно с американцами (в том же 1952 году) атомную подводную лодку (К-3 Проект 627) разработали и заложили под строительство в СССР.
Опять же американцы заявили на весь мир, что создали лодку-рекордсмена, которая установила рекорды:
- скорости,
- дальности,
- погружения,
среди всех существующих подводных лодок на планете. Однако как показывает историческая практика, советская субмарина «К-3» Проекта 627 оказалась куда быстрее (30 узлов против 23) и глубже погружаемой (300 метров против 200), чем американский проект. Одно лишь отставание от американцев отметилось по времени спуска кораблей на воду. Советскую машину АПЛ «К-3» спустили на три года позже (1957), но при этом советская субмарина прослужила 34 года (на 9 лет больше), а субмарина США – 25 лет.
Современный атомный флот состоит из кораблей, оснащённых относительно небольшими бортовыми ядерными корабельными реакторами. Эта концепция стала революционной для военно-морского флота, когда была впервые предложена, поскольку с топливом здесь проблем не было. Ограничения определяли только выносливость экипажа и припасы жизнедеятельности. Современные атомные подводные лодки способны оставаться под водой до 400 суток при полной загрузке судна.
Кто самый «крутой» в мире ядерных реакторов?
Как и следовало ожидать, самым «крутым» в мире ядерных корабельных реакторов позиционируются Соединённые Штаты (by myself). Как отмечается: военно-морской флот США имеет самый большой флот атомных подводных лодок (на 2023 год 60 штук). При этом именно США постоянно выносят жалобы относительно массированного присутствия атомных субмарин России (всего 33 штуки) в акваториях Тихого и Атлантического океанов.
Вместе с тем, если суммировать ВМС США, Королевский флот и французскую Национальную морскую пехоту, получается существенная атомная подводная численность. К началу 2000 года насчитывалось готовых и строящихся более 400 атомных подводных лодок. Правда, почти половина этого количества утилизированы. Но последние события вновь способствуют началу очередной гонки вооружений. Конечно же, эта гонка непременно захватит и атомные подводные лодки.
При помощи информации: Aruvian
РЕЗЮМЕ НА ПРОЕКТ
ZM — Информационно-технический обзорный проспект по механической технике. Главные тематические направления: наземная, воздушная, водная, другая техника. Новости, обзоры, статьи о механических системах машин — MCM
Источник: zetmashine.ru
Popular Mechanics (США): кладбище российских атомных подводных лодок и его жуткая история
На дне морском покоятся шесть с половиной Хиросим. За несколько десятилетий СССР превратил Карское море в свалку для своих ядерных отходов. Эта свалка насчитывает минимум 14 нежелательных реакторов и целую искалеченную подводную лодку. Автор подробно рассказывает о ситуации и планах России по подъёму опасных реакторов.
Кори Графф (Cory Graff)
В ледяных водах к северу от России на дне океана покоятся разрушающиеся ядерные реакторы подводных лодок, — причем некоторые из них даже полностью заряжены ураном. Поэтому лишь вопрос времени, когда коррозия от соленой воды разъест стенки реактора и повлечет за собой неконтролируемый выброс радиации в Арктике.
За несколько десятилетий Советский Союз превратил безлюдное Карское море в свалку для своих ядерных отходов. В океан отправились тысячи тонн ядерного материала — почти в шесть с половиной раз больше радиации, выпущенной при бомбардировки Хиросимы. Подводная ядерная свалка насчитывает минимум 14 нежелательных реакторов и целую искалеченную подводную лодку.
Советы сочли, что захоронить ее как положено — дело хлопотное и дорогое. И сегодня эти действия в обход правил не дают покоя россиянам. От бесконечного запаса океанской воды трухлеющий реактор подводной лодки может достичь критического состояния и извергнуть облако радиации, — заразив не только местную флору и фауну, и рыболовные угодья, но и северные рубежи нефтедобычи.
«Нарушение защитных барьеров, выявление и распространение радионуклидов в морской воде может привести к ограничениям на вылов рыбы, — говорит директор международной некоммерческой экологической организации „Беллона-Мурманск» со штаб-квартирой в Норвегии Андрей Золотков. — Кроме того, это может серьезно повредить планам развития Северного морского пути — судовладельцы попросту откажутся по нему ходить».
Новостные агентства не скупятся на грозные эпитеты. Би-би-си еще в 2013 году забила тревогу по поводу «ядерной цепной реакции», а «Гардиан» (The Guardian) предупредила о «неминуемой экологической катастрофе». Практически все согласны, что Карское море стоит на грани неконтролируемого ядерного кризиса, но обезвредить давно забытые бомбы замедленного действия — задача не из легких.
Век атомных подлодок короток, особенно учитывая их высокую стоимость и сложность. Атомная лодка устаревает примерно за 20-30 лет — из-за деградации и технологического прогресса. Во-первых, накопленная за десятилетия коррозия и усталость металла существенно ограничивают безопасную глубину погружения подлодок-«ветеранов». Во-вторых, ухудшается звукоизоляция, оборудование изнашивается и происходит разбалансировка вращающихся компонентов двигателей, — шумовая сигнатура становится громче, и противнику проще ее отследить.
Новые же суда учитывают последние технологические достижения в области энергетических установок, металлургии, формы корпуса, антифрикционных покрытий и конструкции гребных винтов. Они быстрее, тише и смертоноснее и могут погружаться глубже. «Развитие технологий и распространение ядерного оружия еще больше подчеркнут такие характеристики подводных лодок, как скрытность, выносливость и мобильность», — говорится в докладе целевой группы научного совета министерства обороны США за 1998 год. В реальном бою старая подлодка попросту не справится.
Советский Союз и Россия создали во второй половине ХХ крупнейший в мире атомный флот, построив атомных подводных лодок больше, чем все остальные страны вместе взятые. На пике своей военной мощи в середине 1990-х Россия могла похвастаться 245 атомными подлодками, 180 из которых были оснащены сдвоенными реакторами, а 91 — дюжиной и более баллистических ракет большой дальности с ядерными боеголовками.
Первой в Советском Союзе атомной подводной лодкой была К-3 — по классификации НАТО «Ноябрь», в СССР же проект 627 назывался «Кит». Прототип К-3 отправился в первое плавание с ядерным реактором 4 июля 1958 года. Все 14 лодок класса «Ноябрь», кроме одной, ходили с двумя водоохлаждаемыми ядерными реакторами ВМ-А, а последняя, экспериментальная К-27, питалась парой жидкометаллических реакторов ВТ-1.
Суда класса «Ноябрь» были первоклассными ударными подводными лодками, предназначенными для обнаружения надводных кораблей и подводных лодок противника с помощью мощной гидроакустической системы МГ-200. Оказавшись в пределах досягаемости, «Ноябри» наносили удары смертоносными 533-мм торпедами СЭТ-65 или 53-65К, каждая из которых несла до 300 кг взрывчатых веществ, разрушающих корпус.
С 1959 по 1962 год советский флот пополнили восемь подводных лодок проекта 658 (по классификации НАТО: Hotel или «Отель»), предназначенных для запуска баллистических ракет. В то время как «Ноябри» были противолодочными охотниками, то «Отели» должны были оставаться незамеченными на крейсерской скорости благодаря паре водоохлаждаемых реакторов. Если в пределах досягаемости оказывалась вражеская военная база или населенный пункт, подводная лодка класса «Отель» могла обстрелять их ядерными ракетами Р-13 или Р-21, каждая из которых имела мощность взрыва 800 килотонн. По данным «Бюллетеня ученых-атомщиков» (The Bulletin of the Atomic Scientists), удар такого масштаба по центру Манхэттена может унести жизни более двух миллионов человек. Кроме того, люди погибнут в Квинсе, Бруклине и части Нью-Джерси к западу от Гудзона.
Советские атомные подводные лодки проекта 659 (по классификации НАТО: Echo или «Эхо») вышли в море в 1960 году. Они были оснащены сдвоенными реакторами с водяным охлаждением, крылатыми ракетами с обычными и ядерными боеголовками и торпедами. Советы построили пять лодок класса «Эхо», оснащенных шестью крылатыми ракетами с турбореактивными двигателями Р-5 для поражения наземных целей, а затем запустили ещё 29 лодок проекта 675 (по классификации НАТО: «Эхо-II»), специально оснащенных противокорабельными ракетами, предназначенными для нейтрализации американских авианосцев.
Большинство классов советских атомных подводных лодок несли службу на базирующемся в Арктике Северном флоте, чье управление находится в северо-западном портовом городе Мурманске. Базы Северного флота находятся примерно в 900 км к западу от свалки на Карском море. Вторым, чуть меньшим центром советской подводной мощи был Тихоокеанский флот, базирующийся во Владивостоке и его окрестностях на дальневосточном побережье России близ Северной Кореи. Отдельные атомные подводные лодки советской эпохи базировались в Балтийском и Черном морях.
Десятилетиями эти передовые классы советских подводных лодок несли дежурство по всему миру, ожидая момента, когда холодная война станет «горячей». Этого так и не произошло. К середине 1980-х срок службы лодок подошел к концу. Самые старые «Эхо» начали снимать с эксплуатации в 1987 году, а в 1988 году за ними последовали ударные подводные лодки класса «Ноябрь».
Однако утилизировать эти подводные лодки оказалось труднее обычных судов. Перед тем, как распиливать их корпуса на части, надо удалить реакторы и выгрузить все радиоактивные материалы, а Советы не всегда делали это с должным тщанием.
Законсервированные атомные подводные лодки могут стать катастрофой еще до начала утилизации. В октябре 1995 года в Мурманске ожидали захоронения 12 списанных подлодок, причем у каждой на борту были топливные элементы, реакторы и ядерные отходы. Когда российские военные от безденежья несколько месяцев не платили за электроснабжение базы, из-за чего местная энергетическая компания отключила свет, над подводными лодками нависла угроза катастрофы. Военным пришлось «уговаривать» заводчан включить электричество под дулом пистолета.
Процесс утилизации начинается с извлечения отработанного ядерного топлива судна из активной зоны реактора. Опасность при этом царит самая непосредственная: в 1985 году из-за взрыва при выгрузке топлива погибло 10 рабочих, а в воздух и море попали радиоактивные материалы. Вынимают топливные стержни реактора из активной зоны реактора подлодки специально обученные бригады, а затем запечатывают их в стальных контейнерах для транспортировки и хранения (по крайней мере, когда имеется соответствующие возможности — у Советов было всего пять железнодорожных вагонов для безопасной транспортировки радиоактивных материалов, а хранилища сильно различались по размеру и пригодности). Затем рабочие на верфи снимают с подлодки подлежащее утилизации оборудование и разбирают системы обычного и ядерного оружия. Ядерные боеголовки извлекают и изолируют, после чего утилизируют топливные системы и ракетные двигатели.
Когда приходит время утилизировать судовые реакторы, экипажи делают вертикальные срезы в корпусе подводной лодки и вырубают одно- или двухреакторный отсек вместе с прилегающими отсеками на корме и носу одним огромным цилиндрическим куском. После герметизации этот запечатанный цилиндр может держаться на поверхности воды самостоятельно несколько месяцев и даже лет, прежде чем его поднимут на баржу и отправят на долговременное хранение.
Но в годы холодной войны местом долговременного хранения в Советской России обычно становилась глубоководная свалка. Минимум 14 реакторов со списанных кораблей Северного флота затоплены в Карском море. Иногда Советы даже пропускали этап выгрузки топлива, заглушая реакторы прямо с высокорадиоактивными топливными стержнями.
По данным «Беллоны», Северный флот сбросил за борт 17 000 контейнеров с опасными ядерными материалами и намеренно затопил 19 судов, заполненных радиоактивными отходами, а также 735 зараженных единиц тяжелой техники. Жидких отходов с низким уровнем активности в ледяную воду сбросили еще больше.
Одним из самых возмутительных и опасных захоронений стала К-27, экспериментальная подводная лодка класса «Ноябрь» со сдвоенным реактором с жидкометаллическим теплоносителем. В 1968 году в море на борту К-27 произошла утечка и частичное расплавление одного из реакторов. Девять членов экипажа погибли от лучевой болезни, и еще 83 человека пострадали.
К-27 как-то доползла до порта, но после многих лет анализа в руководстве ВМФ сочли, что спасти судно невозможно. В 1981 году К-27 отбуксировали в Карское море и затопили целиком, пустив вместе с ней ко дну топливо, реакторы и другие отходы. Эксперты говорят, что безопасное захоронение начинается с глубины минимум 3 000 метров. Но К-27 покоится на глубине всего 50 метров.
В 2012 году совместная норвежско-российская инспекция останков К-27 выявила небольшое ухудшение состояния, но военно-морские эксперты считают, что подлодка начнет разрушаться в 2032 году.
Риск утечки радиоактивных веществ с другой подлодки, возможно, еще больше. К-159 класса «Ноябрь» пострадала от радиоактивной утечки в 1965 году, но прослужила до 1989 года. В 2003 году после 14 лет простоя лодку буксировали на утилизацию, но шторм оторвал буксировочные понтоны, и потрепанный корпус пошел на дно Баренцева моря, унеся с собой девятерых членов экипажа. Обломки корабля находятся на глубине около 250 метров, причем ее загруженные ядерные реакторы, судя по всему, открыты всем стихиям.
Россия объявила о планах поднять К-27, К-159 и четыре других опасных реакторных отсека, затопленных в Арктике. По оценкам российских властей от марта 2020 года, стоимость работ составит порядка 330 миллионов долларов.
Цель номер один — К-159. Но чтобы поднять затонувшую подлодку на поверхность, потребуется специально построенное спасательное судно, а его пока нет. Проектирование и строительство корабля планируется начать в 2021 году и завершить к концу 2026 года. Чтобы избежать подводного Чернобыля, русским предстоит жуткая гонка против неумолимого процесса разрушения.
Источник: inosmi.ru