Как работают атомные ледоколы и почему они есть только у России ( 8 фото )

Россия — одна из немногих стран мира, обладающих внушительным ледокольным флотом. Если же говорить об атомных ледоколах, то здесь наша страна — абсолютный чемпион, единственная, кто имеет развитый флот таких судов. Как они устроены и в чем их ключевое преимущество?

Почему такие только у России? /Фото: biblioatom.ru

Устройство атомного ледокола

Уникальные суда. /Фото: aoosk.ru.

Если кратко, то принцип работы атомного ледокола схож с атомной электростанцией. В центре системы — ядерный реактор, где в активной зоне протекает управляемая цепная реакция деления ядерного топлива, обычно урана-235. Это порождает огромное количество тепловой энергии. От реактора её отводит теплоноситель (чаще всего вода) первого контура. Чтобы вода не закипала даже при температуре около 300 градусов Цельсия, её поддерживают под высоким давлением.

Атомный реактор внутри ледокола. /Фото: golubchikav.ru.

Первый контур передает тепло в парогенератор, где находится второй тепловой контур. В отличие от первого, здесь воде уже разрешено закипать, образуя насыщенный водяной пар. Этот пар под огромным давлением вращает турбины. Механическая энергия вращения преобразуется в электроэнергию, которая питает все системы судна, включая двигатели, приводящие в движение гребные винты.

В целом и общем принцип тот же, что и на АЭС. /Фото: b-port.com.

Отработанный пар из второго контура попадает в конденсатор, где охлаждается с помощью еще одного контура, заполненного холодной забортной водой. Так пар снова становится водой и возвращается в цикл. Весь этот процесс замкнут и повторяем. Вода из реактора не контактирует с окружающей средой, так же как и забортная вода не соприкасается с потенциально радиоактивными элементами корабельной атомной установки.

Ключевые преимущества

Дизельные ледоколы – слабее. /Фото: topwar.ru.

Главная характеристика любого ледокола — его мощность, от которой напрямую зависит максимальная толщина льда, которую судно может проломить. Для сравнения: большинство современных дизельных ледоколов имеют мощность от 15 до 25 МВт. Этого достаточно, чтобы в штатном режиме проламывать лёд толщиной 1-1.5 метра. Менее мощные дизельные ледоколы (до 15 МВт) справляются максимум с льдом толщиной 0.8-1 метр, и их применяют в основном для расчистки прибрежных и портовых зон. Работая «набегом» (наскакивая на лёд с разгона), самые мощные дизельные ледоколы могут взять лёд толщиной до 2, а в исключительных случаях — до 3 метров, но в таком режиме они не могут работать постоянно.

Мощность – ключевой параметр. У дизелей она в два раза меньше. /Фото: rus.team.

Атомные ледоколы, как нетрудно догадаться, значительно мощнее. Например, суда проекта 22220 «Арктика» развивают мощность в 60 МВт. Это позволяет им в крейсерском режиме ломать льды толщиной 2-3 метра. В режиме «набегом» такой ледокол способен сломать даже «плиту» толщиной 4-5 метров. Впрочем, в такой необходимости чаще всего просто нет. Современные атомные ледоколы в обычном режиме выполняют ту же работу, на которую дизельные суда способны только в экстренном. Это главное, но не единственное преимущество. К другим плюсам можно отнести гораздо большую автономность, локальную экологичность (отсутствие выбросов), а также несравнимо лучшее соотношение габаритов силовой установки к полезной нагрузке и свободному пространству на борту.

Почему только Россия

Атомный ледокол Ленин. /Фото: nb159.ru.

В первую очередь, потому что только России они сейчас нужны, и связано это с наличием Северного морского пути (СМП). Его начали осваивать ещё в Советском Союзе, задолго до появления атомных ледоколов. СМП использовался даже в годы Великой Отечественной войны. Хотя объёмы перевозок по этой артерии долгое время были скромными, они постоянно росли. Создание первого атомного ледокола «Ленин» в 1956 году как раз и было связано с необходимостью развития СМП. Всего в СССР было построено 7, а де-факто 9 атомных ледоколов («Ямал» и «50 лет Победы» заступили на службу уже после 1991 года). В России построили ещё 6 или 8 ледоколов, в зависимости от того, как считать.

Атомные ледоколы намного лучше дизельных. /Фото: biblioatom.ru.

Благодаря фундаменту, заложенному в СССР, Россия остаётся единственным обладателем компетенций для строительства атомных ледоколов. Теоретически другие крупные судостроительные страны, такие как Южная Корея или даже США, могли бы со временем создать свои суда подобного типа. Однако у них нет потребности в таких гигантах. Вкладывать огромные ресурсы в адаптацию атомного реактора для корабля никто не станет. А учитывая, что Россия вряд ли «поделится» своим правом на эксплуатацию СМП, вряд ли кто-то ещё станет развивать упомянутые компетенции. Свой «СМП» есть у Канады и США над их континентом, однако его экономическая целесообразность пока под большим вопросом. Напомним, что у американцев для этих целей служит Панамский канал.

А вы бы доверили свою жизнь атомному ледоколу в Арктике или предпочли бы более традиционное судно?