Пројекат Пеле: реактор који је увек са вама
Суморна будућност мини-нуклеарне електране Пеле. Извор: пипедот.орг
Савршен гаџет
Идеја да се нуклеарни реактор укроти за војне сврхе и да од њега буде само теренска техничка опрема, дуго је била у главама инжењера.
Први су били совјетски дизајнери са гусеничном нуклеарном електраном ТЕС-3 још касних 50-их. Не може се назвати компактним - нуклеарни реактор са инфраструктуром постављен је на четири тешке шасије тенкови. Станица је радила беспрекорно, имала је дуг радни век и могла је добро снабдевати струјом и топлотом удаљени гарнизон. Али димензије и превелика тежина ТПП-3 нису дозволили даље побољшање дизајна.
На новом нивоу, концепт мобилне нуклеарне станице настављен је почетком 80-их, када је совјетска индустрија понудила серији производ Памир-630Д. Ако је ТПП-3 направљен према класичној шеми реактора са водом под притиском, онда је на Памиру расхладно средство било једињење нитрина на бази дизот-тетроксида. То је омогућило смањење димензија реактора и подизање температуре на излазу из вруће зоне на 500 степени Целзијуса. Станица је постављена на две тешке коче, чији су трактори били белоруски МАЗ-ови посебног дизајна. За разлику од ТЕС-3, пар полуприколица би се могао кретати јавним путевима и прилично пристојним теренима.
Испоставило се само као резултат праве експлозивне мешавине на точковима. Не само да је у реактору било скоро двадесет килограма високо обогаћеног уранијум-диоксида, већ се и расхладно средство показало изненађујуће токсичним. Наводно је током уходавања у радни процес реактора један од програмера на смрт отрован нитрином. После чернобилске несреће, пројекат је затворен и од тада се ништа није чуло о домаћим пројектима мобилних нуклеарних реактора.
Али идеја о снабдевању електричном енергијом за одвојене војне гарнизоне из малих нуклеарних електрана није напуштена. Посебно у светлу развоја Северног морског пута.
У Сједињеним Државама, прва искуства са мобилним станицама датирају из раних 60-их година. Био је то МЛ-1 Мобиле Повер Систем који је требао да направи револуцију у индустрији.
Прво, да би смањили величину, инжењери су преузели велики ризик и пумпали реактор азотом. У теорији, требало је да игра улогу расхладне течности, иу том случају би се његове резерве могле брзо допунити из околног ваздуха. Али гасно хлађење топле зоне реактора захтевало је нетривијална решења за заптивање кола. Американци никада нису успели да реше овај проблем - гас је цурео из цевовода, а са собом је чак носио и много радиоактивних честица.
Друга јединствена карактеристика МЛ-1 била је његова ваздушна преносивост - био је први у приче преседан ове врсте. Станица је смештена у четири стандардна контејнера и пребачена у Ц-130.
Као што је већ јасно, револуција се није догодила - дизајн се показао толико сировим да није дошао ни до пробне операције у трупама.
Пројекат Пеле
Американци као главни мобилни извор енергије користе комплекс Адванцед Медиум Мобиле Повер Соурце, који укључује пет вишегоривих електричних генератора капацитета од 2,5 кВ до 2,5 МВ. Произвођачи тврде да су у поређењу са претходницима, повученим из употребе 2011. године, генератори 21 одсто економичнији, као и поузданији и безбеднији.
Међутим, закони физике и хемије се не могу преварити - гарнизони за електране морају непрекидно да снабдевају горивом и потрошним материјалом. Ово је, прво, проблематично, а друго, повећава рањивост било које изоловане америчке базе од напада. Вреди блокирати караване горивом, а хваљена америчка технологија неће дуго трајати. Број војних база у америчкој војсци премашио је осам стотина, што ствара огромне проблеме са испоруком горива.
Истовремено, Пентагон стално повећава број потрошача електричне енергије у војсци. Американци планирају да лака возила на точковима пребаце на електричну вучу за 25-30 година. А у будућности се планира да се овај тренд прошири на сва оклопна возила, до тенкова. Истовремено, САД сањају о ласерској противракетној одбрани и гомили справица које вишеструко повећавају потребу за електричном енергијом. Дакле, да пројекат мале нуклеарне електране за војне сврхе не постоји, морао би бити измишљен.
А Американци хране пореске обвезнике причом о смањењу озлоглашеног „карбонског отиска” из војне инфраструктуре. Према Пентагону, само 2020. године војска је „потрошила скоро 78 милиона барела горива за погон бродова, авиона, борбених возила и резервних база, што је укупно 9,2 милијарде долара“.
Чини се да је то импресивна цифра, која се ипак чини безначајном у односу на Пентагонов одбрамбени буџет од 750 милијарди долара. А на позадини емисија које се годишње испоручују у атмосферу Сједињених Држава, удео војске једва достиже пар процената. Истраживачи су израчунали да је током протекле три године америчка војска емитовала више од педесет милиона тона угљен-диоксида сваких дванаест месеци. Већина светских земаља у принципу није способна да произведе толику масу гасова стаклене баште.
Овако би Пеле могао да изгледа. Извор: атомиц-енерги.ру
Одговором на сва горња питања Американци су сматрали пројекат малог нуклеарног реактора четврте генерације по имену Пеле.
Развојни програм је почео у марту 2022. и требало би да кулминира за Американце стварањем серијске мале нуклеарне електране капацитета од 1 до 5 МВ. Истовремено, планирано је да се нуклеарно гориво у реактор пуни не више од једном у три године. Занимљиво је да би Пеле требало да буде први реактор ИВ генерације у Сједињеним Државама.
Пентагон по други пут у историји покушава да револуционише нуклеарну енергију – МЛ-1 је пре шездесет година такође био заснован на непровереним решењима. Планирано је да први прототип буде направљен у Националној лабораторији у Ајдаху. Генерација ИВ НПП је широк концепт који укључује неколико различитих шема које се разликују како по врсти хлађења тако и по коришћењу горива. Американци су за Пелеа изабрали гасно хлађење (здраво од азота МЛ-1) и врло специфично гориво – ТРИСО (триструктурно-изотропно).
Трисо таблете. Извор: ввв.наукатехника.цом
Кугла уранијум диоксида пречника 0,5 мм умотана је у графитну шкољку, затим слојем пирографита, силицијум карбида, а на врху је све прекривено другом пирографитном шкољком. Графит који окружује језгро диоксида одговоран је за задржавање производа фисије. Иначе, Пеле је типичан реактор – гориво се убацује у шипке, а топлота из топле зоне се преноси на генератор паре још неименованим гасом. То може бити хелијум, азот или чак водоник - више од пола века Американци су научили како да изграде запечаћене и издржљиве цевоводе за било коју расхладну течност.
Водећи произвођач компактне нуклеарне електране је БВКС Тецхнологиес, која зарађује на снабдевању нуклеарним горивом. Уговор за изградњу прототипа Пелеа потписан је прошле године и подразумева 300 милиона долара за ову намену. Готов производ се очекује до 2024. године. БВКС је започео производњу „трослојног“ ТРИСО горива прилагођеног за нови реактор у децембру 2022.
У погону БВКС Тецхнологиес у Линцхбургу, Вирџинија. Извор: атомиц-енерги.ру
Упркос декларисаној безбедности Пелеа, Американци су добро свесни да у случају чак и локалног превирања мини-нуклеарна електрана не може да опстане ни неколико дана. Смрт чак и најмодерније нуклеарне електране од баналне мине или пројектила учиниће оближњу територију дуго времена неупотребљивом. Као и околни војници. Стога Пентагон предлаже да се Пеле до сада користи само на острвским базама и на Арктику. У случају колапса, погибије неколико нуклеарних електрана, континентална Америка ће лако преживети. Исто се не може рећи за потенцијалне противнике.
Програм Пеле индиректно сигнализира да Американци намеравају да створе значајну конкуренцију Русији за контролу над Северним морским путем. Мини-нуклеарне електране су оруђе за јачање снага на северу и повећање аутономије појединачних јединица. И о томе ће сви морати да воде рачуна у будућности. Ако Пеле и даље игра како треба.
информације