Мирный атом в море

Один из админов дружественной нам группы Tankies Владимир Кожемякин - специалист по морским ядерным силовым установкам. Не так давно он получил должность доцента в Санкт-Петербургском государственный морском техническом университете на кафедре судовой ядерной и водородной энергетики. Мы с радостью поздравляем Владимира с повышением. А заодно наш коллектив заготовил вопросы свежеиспечённому доценту.

Л. Б. Владимир, здравствуй! Расскажи, пожалуйста о твоей работе. Что за предметы ты ведёшь, на чём специализируешься? По какой теме защищал диссертацию, если это, конечно, не секрет?

В. К. Я веду в основном специальные предметы, посвященные ядерным энергетическим установкам – например, физику ядерных реакторов или проектирование парогенераторов. Еще вводные предметы у перваков, являюсь куратором наших групп. Преподавание – мое основное место работы, по совместительству я работаю в научно-исследовательской части. Темой моей диссертации была «Разработка контура циркуляции теплоносителя в ядерном моноблочном паропроизводящем агрегате со струйными средствами циркуляции».

Л. Б. Какова обстановка в твоей alma mater? Много ли осталось серьёзных специалистов и научных школ? Что с общим уровнем подготовки и мотивации у студентов?

В. К. Обстановка, мне кажется, нормальная, как у всех обычных ВУЗов. Мой ВУЗ в целом – фактически отраслевой, более нацеленный на поставку кадров конкретно судпрому. Из наиболее актуального – сейчас все обсуждают выход России из Болонской системы. И у вас, и у нас были статьи на эту тему. И я, и подавляющее большинство моих коллег считают это хорошим событием – во всяком случае в той форме, в которой "болонка" вводилась в России, она совершенно не подошла инженерному образованию. Бакалавры практически наверняка будут занимать низшие должности – техников, и будут так или иначе отправлены доучиваться в магистратуре чтобы расти карьерно.

Научные школы и видные специалисты, конечно, остались, равно как и появились молодые специалисты. Провал тут скорее в области людей среднего возраста. С другой стороны, конечно, работа в ВУЗе и ВУЗовской науке не очень популярна – люди предпочитают уйти на более стабильные и денежные должности в промышленности. Статус конкретно преподавателя не очень высок, мало кто хочет тратить n лет своей жизни на написание и защиту диссертации, если вознаграждение в конечном итоге будет меньше, чем у тех, кто просто ушел в промышленность. Ну тут, опять же, нам было сказано: идите в бизнес, или выигрывайте гранты)).

Общий уровень подготовки студентов и их мотивация там, где я веду, мне кажется приличной. Есть, конечно, проблема с первокурсниками – про то, что школы учат шаблонному мышлению не говорил только ленивый. Мотивации, мне кажется, мешают два основных фактора – подушное финансирование с «нормами по отчислениям» и молодые люди, чьи решения о получении ВО продиктованы волей родителей или желанием откосить от армии. Впрочем, и с этим материалом можно работать, и сами они – обычные люди, которые тоже могут заинтересоваться своей области (хотя тем, кто косит от армии, занимая драгоценные места в бюджетной аспирантуре и не утруждая себя написанием диссертации – вечное проклятие). Очень много девочек идут в технические специальности (и даже в учебный военный центр!) с хорошей мотивацией.

Л. Б. Нуклеофобия - страшная штука. У нас уже была статья, автор которой развеял массу мифов об опасности мирного атома и его вредности для окружающей среды. Но, думаю, стоит ещё раз повторить. Тем более, что в море у атома считай тот же главный конкурент - углеводородное топливо.
А вот на самом деле нет, вряд ли можно говорить о том, что ядерная энергетика и «классические» энергетические установки это конкуренты. Они скорее занимают разные ниши, причем основная, пожалуй, ниша для ЯЭУ – это энергоустановки подводных лодок, где углеводород им точно не конкурент.

В. К. Говоря же про нуклеофобию, надо четко понимать, что она не лишена оснований совсем. Безусловно, общественное сознание сильно преувеличивает угрозу ядерной отрасли, предпочитая не замечать более «насущные» источники загрязнения и давления на экологию, но проблема есть – как с потенциальными авариями, сопровождающимися выбросом радиоактивных веществ, так и с переработкой или утилизацией отработавшего ядерного топлива.

Море тоже знало несколько крупных аварий на ядерных реакторах, из наиболее известных - авария в бухте Чажма на подводной лодке в процессе перегрузки реактора армейским методом и авария на судостроительном заводе «Красное Сормово». Эти аварии сопровождались гибелью или серьезным облучением персонала. С другой стороны, надо понимать, что огромное количество ядерных реакторов работает на подлодках и военных кораблях – долго и безаварийно. Ядерная отрасль сейчас ставит безопасность во главу угла – при этом она, наверно, одна из самых зарегулированных на уровне даже международном – и это идет ей на пользу. Поэтому - да, признавая определенную опасность, надо понимать, что ядерка является просто жупелом для «зеленых» популистов.

Л. Б. Какой бы совершенной ни была силовая установка, но суда тонут по массе других причин. Чем будут отличаться спасательные работы для судов на ядерных двигателях от иных типов? Можно ли сравнить экологический ущерб от крушения разных типов судов и какие есть технологии и службы для устранения их последствий?

В. К. К несчастью, я конкретно этим не занимался, поэтому точно сказать не могу. Точно могу сказать, что в случае запроектных аварий, связанных с полным разрушением реактора и отсека, в котором он находится, будет требоваться создание зоны отчуждения минимум в несколько км диаметром и произойдет заражение больших площадей радиоактивными изотопами, наиболее «популярным» из которых является йод. Конкретные масштабы последствий уже рассчитываются в зависимости от конкретной установки. С другой стороны, история таких аварий на море пока не знала. В плане затопления – реакторы находятся в специальном укрепленном отсеке, который рассчитан на затопление судна. Однако прямо говоря да – экологический ущерб от подобной гибели корабля будет не сравним с экологическим ущербом от гибели корабля с дизелем или турбиной.

Л. Б. Есть ли данные, которые бы позволили сравнить экологический ущерб от эксплуатации кораблей на углеводородном топливе и на ядерном? Не секрет, что с дизелей регулярно что-то сбрасывают в море, или с них что-то протекает. А как с подобным текущим ущербом от атомоходов?

В. К. Конкретных исследований я не видел – хотя где-то видел такое исследование для стационарных установок, АЭС и ТЭЦ, не в пользу последних. Цифры не скажу, но конечно углеводородные установки наносят больший ущерб. Проблема даже не в сбрасывании и подтекании (с одной стороны что можно сбросить или что может подтечь, масло например – найдется и на кораблях с ЯЭУ, с другой сейчас идет активная борьба за запрет сбрасывания даже технической воды с обычных судов), а в том, что ядерные установки при нормальной работе не производят никаких особо вредных выбросов, кроме тепла. Установки на углеводородном топливе производят опасные для экологии и здоровья человека выбросы при своей нормальной работе – даже несмотря на всю ту работу, которую сейчас проводят по повышению их экологичности. Как минимум, от углеродного следа никуде не деться физически.

Л. Б. Как обстоит дело с производством ядерных корабельных силовых установок в нашей стране?

В. К. Хорошо. Ядерная отрасль в целом одна из самых передовых в России, как на суше, так и на море. Россия одна из первых внедрила реакторы интегральной компоновки, активно разрабатывает стационарные реакторы на быстрых нейтронах, производит технологии, востребованные и на мировом рынке.
В плане ядерного судостроения – мы одна из немногих стран, строящих АПЛ, пожалуй, единственная, кроме США строящая их в таких количествах. Мы единственная в мире страна, строящая атомные ледоколы и плавучие АЭС. В целом, ядерка – это наша традиционно сильная область.

Л. Б. Обычно, когда речь идёт о ядерных установках, вспоминают про подводные лодки, крейсера или авианосцы - словом, военные суда. Но много ли существует гражданских судов с ядерным сердцем? Какие суда в принципе стоит переводить на ядерное топливо?

В. К. Стоит начать с того, чем вообще хороши ЯЭУ. Тут, мне кажется, в основном два фактора – большая мощность и воздухонезависимость. Из этого проистекает и область их применения – надводные суда с потребностью в большой мощности – в основном военные, ведь именно им надо и поддерживать большую скорость, и питать электричеством оружие и приборы – и подводные лодки, для которых ЯЭУ вообще единственный вид энергоустановки, способный поддерживать высокую скорость подводного хода и независящий от воздуха.

Гражданских атомоходов немного, и этому есть конкретные причины. Ядерные установки, безусловно, опаснее большинства неядерных. И намного дороже в производстве и обслуживании, требуют квалифицированного персонала. Это буквально обратное от стремлений торгового флота – максимально упростить и удешевить всё, что возможно. Экипаж в несколько десятков человек, из которых офицеры русские или украинцы, а матросы малайцы или индонезийцы – обычное дело. Ходит это все под т.н. «дешёвым флагом», т.е. флагом страны, которая легко регистрирует фирмы и не наседает с налогами. Это обычная реальность торгового флота, и сложности им не нужны. Не нужно им и сталкиваться с кучей ограничений вроде «безъядерных акваторий» и проверок со стороны МАГАТЭ и госрегуляторов.

Поэтому большинство проектов гражданских атомоходов оказались чисто экспериментальными, как сухогрузы «Отто Ган» или «Саванна». Фактически, сейчас есть одна гражданская ниша, в которой реакторы чувствуют себя уверенно – это ледоколы. Они требуются в штучных количествах (по сравнению со всеми остальными типами судов, конечно, но в достаточном количестве, чтобы загрузить «Балтийский завод» с головой), эксплуатируются квалифицированными экипажами и очень нуждаются в ЭУ большой мощности, хорошо переносящей низкие температуры. СССР и РФ вслед за ним обладают монополией на эту область – во всяком случае, пока.

Можно еще, конечно, сказать про плавучие атомные теплоэлектростанции, но тут надо понимать, что плавучий там только энергоблок, да и то он представляет собой просто несамоходную баржу с реактором.
Исключением из всего это является атомный лихтеровоз «Севморпуть», но и он во многом удержался на плаву благодаря государству. И я, честно говоря, не думаю, что в ближайшее время в гражданском судостроении будет что-то меняться.

Л. Б. Ядерная установка - наверное, довольно сложная в обслуживании вещь. Однако моряки в принципе привычны к сложным и опасным механизмам. Насколько сложнее и дороже ядерный корабль такого же по типу корабля на дизеле или мазуте?

В. К. Конкретные цифры опять же не скажу, особенно учитывая, что как правило это корабли и суда принципиально разных ниш, не имеет смысла «просто» ставить ЯЭУ на «обычное» судно. Но, конечно, ядерные установки дороже в производстве и в обслуживании, требуют куда более квалифицированного экипажа. Перегрузка ядерного топлива может производиться на весьма ограниченном количестве предприятий. В общем, намного дороже и сложнее.

Л. Б. А что с ядерными судами зарубежом? Отстаём ли мы от мировых лидеров или всё ещё впереди планеты всей?

В. К. Сложно сказать, учитывая что основная область применения реактора – подводные лодки, и там всё секретно у нас и у них. В целом, развитым ядерным судостроением – именно в области лодок и ЯЭУ для авианосцев – обладают США. Также АПЛ строят Франция, Великобритания и Китай. Кто из них впереди планеты всей – сказать сложно, хотя в надводном атомном судостроении безусловно лидируют американцы с их авианосцами.

Л. Б. Если я не ошибаюсь, для выработки ядерной энергии используется несколько разных типов реакторов. Какие из этих типов используются на море и для каких судов?

В. К. В целом, обычно говорят про спектр нейтронов, на которых работает реактор. Это либо тепловые нейтроны (на них работает большинство реакторов вообще, сечение реакций там больше, реакторы нуждаются в замедлителе, как правило - воде) или реакторы на быстрых (высокоэнергетических) нейтронах. В судостроении тут всё просто – сейчас это исключительно водо-водяные (вода теплоноситель и замедлитель) тепловые реакторы под давлением. Раньше были проекты подводных лодок с ЯЭУ на быстрых нейтронах, там в качестве теплоносителя обычно применяются жидкие металлы. Это был натрий-калий в США и свинец-висмут в СССР. От обоих лодок их эксплуатанты остались, мягко говоря, не в восторге. Иногда вопрос возвращения свинцово-висмутовых реакторов поднимается (например, одним из двух лодочных КБ «Малахит»), но пока особого понимания не встречает – в целом, моряки народ консервативный и их можно понять.

Л. Б. Давай помечтаем. Если бы ядерное топливо стало очень дешёвым, имело бы смысл переводить весь гражданский флот на ядерные движки? Или всё-таки нет.

В. К. Я считаю что нет. ЯЭУ откровенно избыточны для большинства судов. Угроза, как бы мы её ни минимизировали, всегда остается. Потребности в основных плюсах ЯЭУ – большой мощности и воздухонезависимости – у этих судов нету.