Представьте себе атомную электростанцию, которая сама может доехать до отдаленного поселка в Сибири или на Крайнем Севере. Эта идея, кажущаяся фантастической, с 1960-х годов воплощалась в жизнь советскими и российскими инженерами. Они создали несколько проектов самоходных ядерных энергоустановок, два из которых были построены и испытаны. Эти уникальные разработки, сочетающие в себе мощь атома и мобильность тяжелой техники, стали ответом на вызовы энергоснабжения труднодоступных регионов. История их создания — это путь инноваций, смелых решений и технологий, опередивших свое время.
ТЭС-3: первенец на гусеницах
Зарождение концепции мобильной АЭС относится к середине 1950-х годов. Инициатором выступил министр среднего машиностроения Ефим Славский. Во время визита на Кировский завод он предложил создать передвижную атомную станцию для снабжения энергией военных и гражданских объектов в суровых условиях Севера и Сибири. Инженеры рассматривали разные варианты: установки на колесах, железнодорожных платформах и гусеничных шасси. В итоге выбор пал на усиленное шасси тяжелого танка Т-10. На него планировалось смонтировать водоохлаждаемый реактор мощностью 1,5 МВт — этого хватило бы для обеспечения электричеством небольшого города.
Так появилась ТЭС-3. К 1959 году проект был реализован. Установка состояла из четырех гусеничных самоходок: две несли реакторный блок, третья — паровую турбину, а четвертая служила пультом управления и размещала вспомогательные системы. Безопасности уделили особое внимание. Конструкция реакторных модулей напоминала матрешку: внешний бак с раствором борной кислоты сдерживал радиацию, внутри него находился герметичный свинцовый контейнер, а уже в нем — сам реактор.
Советские инженеры у турбоагрегата самоходной атомной электростанции ТЭС-3. Фото из профиля Дмитрия Зорина
В августе 1959 года ТЭС-3 доставили на площадку рядом с Обнинской АЭС. Испытания признали успешными — станция какое-то время работала в системе «Мосэнерго». Несмотря на выявленные пути для улучшений, в 1964 году проект заморозили. Реактор законсервировали и демонтировали, а турбинный модуль отправили на Камчатку.
Обратите внимание: Японские ученые осваивают технологии создания детей из клеток кожи.
Там его попытались использовать на Мутновской геотермальной станции, но пар от земных недр, насыщенный солями, быстро вывел из строя лопатки, рассчитанные на чистый пар ядерного реактора.
Вид на Верхне-Мутновскую геотермальную электростанцию. Фото: wikipedia.org
«Памир»: прорыв в компактности
Опыт ТЭС-3 лег в основу более совершенной установки «Памир» (Мобильный малый ядерный исследовательский реактор). Ее сделали мощнее, а вместо танкового шасси использовали тяжелый колесный тягач МАЗ-537 длиной почти 9 метров. Главным новшеством стал реактор. Если в ТЭС-3 использовалась вода, то в «Памире» в качестве теплоносителя применили четырехокись азота (N₂O₄). Это вещество в разных состояниях поглощает и отдает тепло, выполняя функции и теплоносителя, и охладителя одновременно. Такой подход позволил создать более мощный, простой и компактный реактор, хотя и потребовал решения проблемы коррозии.
Перевозка паротурбинных установок и специального оборудования для самоходных атомных электростанций. Фото из профиля Дмитрия Зорина
Оборудование «Памира» разделили на три мобильных модуля: реакторный, управления и вспомогательный. Проходимость колесного тягача позволяла работать даже в горах. Для станции разработали уникальные погрузочно-разгрузочные устройства на базе автокранов, которые позволяли провести полную перезагрузку ядерного топлива прямо на месте всего за полдня. Испытания прошли успешно, однако чернобыльская катастрофа 1986 года привела к пересмотру многих атомных проектов, и работы по «Памиру» были свернуты.
ГРЭМ: космические технологии для Земли
В начале 2010-х годов идея мобильной АЭС получила новое дыхание в проекте ГРЭМ. Это была попытка адаптировать для наземного использования технологии, разработанные для космических ядерных энергоустановок. В основе — реактор, охлаждаемый смесью инертных газов: гелия и ксенона. Гелий эффективно отводит тепло, а тяжелый ксенон позволяет использовать компактную одноступенчатую турбину. Планировалось, что ГРЭМ на шасси тягача «Ураган» сможет работать без перезаправки до 20 лет, выдавать 1 МВт энергии и не требовать воды для охлаждения — критически важный параметр для засушливых регионов.
Так может выглядеть маломощная мобильная атомная электростанция ГРЭМ. Это изображение было создано нейронной сетью
Станция концептуально состояла из четырех модулей: реакторного, электротехнического, управления и ремонтной мастерской с запасными частями. В 2011 году проект находился на стадии концептуального проектирования, и на его полную реализацию отводилось 6-7 лет. Эти разработки демонстрируют непрерывный поиск Россией решений для автономного энергоснабжения удаленных территорий с помощью передовых атомных технологий.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Ходячие АЭС: как советские и российские ученые разработали ядерные «энергоходы».