Автор: Ядерные двигатели возвращаются в морскую повестку дня благодаря проектам, которые сейчас разрабатываются в Норвегии. Речь идет о концепции танкера перевозчика СПГ, оснащенного ядерной энергетической установкой, и специализированного судна вспомогательного флота.
СПГ танкер разрабатывается при поддержке Knutsen OAS, а специализированное судно — Island Offshore.
Базой служит, недавно завершенный проект NuProShip II, в рамках которого проектировщики судов, класс и операторы изучают, как небольшие модульные реакторы могут быть интегрированы в реальные концепции судов.
В итоге, основное внимание теперь уделяется не тому, возможен ли ядерный двигатель, а тому, как он может быть реализован, и какие проблемы стоят на этом пути.
Стоит напомнить, что в 1960-х годах NS Savannah, принадлежащее Морской администрации США, вступило в строй в качестве первого в мире торгового судна с ядерной установкой.
Тогда ЯДУ рассматривалась, как перспективный вариант для коммерческого судоходства.
Проект застопорился из-за дешевизны традиционного судового топлива, административных барьеров на пути захода подобных судов в порты, сложной конструкции реактора.
Само судно, совмещавшее пассажирские и грузовые функции, оказалось коммерчески неэффективным.
Но вот, недавние работы, в том числе по созданию ядерных силовых установок для торговых судов (NuProShip) Проекты I и II, были сосредоточены на реакторах четвертого поколения и концепциях малых модульных реакторов (SMR) мощностью 5-55 МВт.
В итоге были определены три типа реакторов, потенциально пригодных для использования на море:
Реакторы на расплавленной соли (MSR), подходящие для крупных океанских грузовых судов
Высокотемпературные реакторы с газовым охлаждением (HTGR), имеющие меньшую мощность и схожие с двигателями характеристики
Жидкометаллические реакторы на быстрых нейтронах (ЖБР), предназначенные для стационарных или плавучих средств со стабильной нагрузкой
До си пор единого решения для всех типов судов не существует, но перспективно использование реактора, охлаждаемого газообразным гелием, в качестве основного источника энергии, включая последствия для компоновки судна, безопасности и работы системы в условиях DP.
Проект финансируется Исследовательским советом Норвегии, что отражает более широкий национальный интерес к использованию ядерных двигателей в морских целях.
Для коммерческого использования безопасность должна быть встроена в сам реактор, а не зависеть от сложных активных систем, поэтому в выбранных концепциях используются характеристики пассивной безопасности, позволяющие стабилизировать или остановить реактор без внешнего вмешательства в ненормальных условиях.
Дизайн топлива также играет ключевую роль.
Топливо TRISO, состоящее из частиц урана, индивидуально покрытых несколькими защитными керамическими слоями, было признано приоритетным из–за его способности выдерживать очень высокие температуры и сохранять продукты деления в экстремальных условиях.
На практике это означает, что само топливо действует как защитный барьер, снижая потенциальное воздействие таких сценариев, как потеря охлаждающей жидкости, и ограничивая риск утечки материала или неправильного использования.
Такие проекты, как NuProShip II, показывают, что морские суда с атомными двигателями технически достижимы при определенных допущениях, включая интеграцию с системами динамического позиционирования (DP) и архитектурами энергоснабжения с высокой степенью резервирования.
Широкий круг проблем, касающиеся технологий, регулирования, безопасности и коммерческих моделей, будут более подробно рассмотрены на предстоящей Международной конференции по ядерным двигателям для судоходства в Олесунне 9 июня.
Куда приглашаются все заинтересованные стороны.
