Юный техник, 2009 № 06

Эти соображения заметно охладили интерес конструкторов к атомным локомотивам. А тут еще создатели реакторов для атомных подлодок ознакомили с трудностями, которые встречаются в их работе: необходимо ведь не только вмонтировать реактор в заранее заданные габариты, но при этом еще обеспечить надежную биологическую защиту от радиации как людей в поезде-гиганте, так и окружающей среды.

Сама же по себе идея поезда с ядерным реактором проста, для ее реализации нет никаких препятствий фундаментального характера. Работают же сейчас АЭС и ледоколы с атомными установками. Примерно ту же схему можно использовать на атомном локомотиве. Тепло, образующееся в результате ядерной реакции, передается теплоносителю первичного контура. Он, в свою очередь, отдает тепло воде в парогенераторе. Образующийся пар поступает по трубам к электротурбине, та приводит во вращение вал электрогенератора, а выработанный ток идет для питания электромоторов, вращающих колеса.

Основная техническая сложность проекта заключалась в том, что атомный котел локомотива пришлось бы изолировать толстым слоем свинца или бетона, причем со всех сторон. Общий вес такой защиты составил бы сотни тонн, да и компактной ее никак не назовешь.

А если учесть, что и первые ядерные реакторы, создававшиеся в середине прошлого столетия, сами по себе отличались большими габаритами, то размеры и вес атомного локомотива оказались бы просто титаническими. Потому проект так и остался на бумаге.

Схема контроля передвижения ядерного поезда по спецмаршруту.

Впрочем, не надо думать, что он забыт окончательно. В наши дни в разных странах мира конструкторы ведут разработки новых типов ядерных реакторов — компактных и более безопасных. Например, в ЮАР конструируют так называемый модульный реактор с шариковой засыпкой (PBMR). Вместо привычных стержней с тепловыделяющими элементами (ТВЭЛами) в реакторе предполагается использовать шарики из графита, включающего в себя микроскопические вкрапления оксида урана в капсулах из карбида кремния. Через шарики продувается инертный газ (лучше всего подходит гелий), который отводит тепло, возникающее в ходе реакции.

Другой проект компактного и не слишком дорогого ядерного реактора предложен учеными Федерального университета Рио-Гранде-ду-Сул (Бразилия). Он также использует топливо в виде шариков с вкраплениями оксида урана; только вместо газа тепло отводится с помощью жидкости. Но будут ли на основе этих проектов созданы реальные локомотивы, пока не известно.

И. ЗВЕРЕВ

Кстати…

СЕКРЕТЫ ЯДЕРНОГО ПОЕЗДА

Если атомные локомотивы так и не были построены, то вот ядерные поезда — это реальность наших дней. Нет, локомотивы у них самые обычные, но вот груз…

Вы когда-нибудь задумывались, как транспортируют с места производства на место хранения ядерные боеголовки? Или радиоактивные отходы атомных электростанций?

В ином кинофильме иногда показывают: поезд, а к нему почему-то прицеплен спецвагон с боеголовкой. На самом деле все обстоит совершенно иначе. Вот как, например, организована охрана спецпоездов на Приаргунском горно-химическом комбинате, что расположен в закрытом городе Забайкальске Читинской области.

По словам одного из разработчиков защитной системы, Владимира Соколова, ключи безопасности ядерных поездов находятся на космической высоте. А именно, благодаря глобальной навигационной системе ГЛОНАСС и спутниковой системе связи «Гонец» диспетчер совершенно точно знает, где находится в данный момент спецпоезд и не нужна ли ему помощь.

Сама трасса движения на всем ее протяжении оснащена датчиками, которые скрытно наблюдают за местностью и подают сигнал опасности при нештатной ситуации — например, при продвижении к железнодорожному полотну группы людей без особого на то разрешения.

Кроме того, состав спецпоезда состоит из особых вагонов-сейфов, по сравнению с которыми бронепоезда Первой мировой войны выглядят детскими игрушками. Но даже если злоумышленники проникнут внутрь вагона, там их ждут такие «сюрпризы», что выбраться обратно у них не будет шансов, — утверждает Владимир Соколов.

Само же ядерное топливо или его отходы упакованы в сверхпрочные модули, способные выдерживать падение с высоты десятиэтажного дома, пожар и прямое попадание самолета. Так что даже подстроенное крушение поезда ничего не даст террористам — вскрыть его быстро не удастся. Вывезти же сам многотонный модуль — задача нелегкая в самом прямом смысле этого слова. Тут нужна особая техника, передвижение которой опять-таки сразу же будет засечено с орбиты.

…Каждый день по спецмаршруту и особому расписанию движутся поезда с радиоактивными материалами. За ними следят сотни чутких умных приборов из космоса. Надежность такого контроля проверена временем — за все время работы этой системы безопасности она не дала ни одного сбоя.

ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ Дом, который придумал Том

Каждую зиму человечество выбрасывает буквально на ветер огромное количество энергии. Значительная часть тепла улетучивается через окна. Кроме того, централизованная подача тепла от ТЭЦ, как показывает практика, не очень рациональна — до половины тепла теряется по дороге. Можно ли избежать таких потерь?

Рациональный дом начали строить в предместье Гааги, Нидерланды. Главный архитектор стройки, 36-летняя Эвелин Раденбург поясняет, чем этот, с виду ничем не примечательный, дом отличается от других. Одна из особенностей дома — в его остеклении. У него даже крыша стеклянная, а в окнах — особые стекла. Расположенная внутри оконных блоков прозрачная пленка отличается одной интересной особенностью. Летом, когда солнце обычно высоко стоит над горизонтом и его лучи падают на стены и окна дома под углом, эта пленка отражает инфракрасную, тепловую часть спектра, так что внутри не так жарко… Зимой же, когда солнце находится невысоко над горизонтом, оно посылает свои лучи почти под прямым углом к окнам, пленка пропускает инфракрасное излучение внутрь и оно дополнительно обогревает помещение.

Крыша у дома тоже особая. Здесь расположены панели, помогающие снабжать дом не только теплом, но и электричеством. Каждая такая панель представляет собой фотоэлемент, под которым расположены трубки теплообменника, отводящего солнечное тепло. Таким образом, одним махом, вопреки пословице, ловятся сразу два зайца. Охлаждение фотоэлемента повышает его КПД, а значит, дом получает больше электроэнергии. Само же дополнительное тепло, получаемое с крыши, обогревает помещения.

Придумал эту рационализацию инженер Томас Рау, который и возглавляет фирму, затеявшую строительство экспериментального дома. Причем главная «изюминка» конструкции, по его мнению, вовсе не в новом остеклении.

— Меня давно одолевала досада вот по какому поводу, — говорит он. — Летом мы то и дело открываем окна, а то и включаем кондиционеры, чтобы избавить дом от излишнего тепла, а зимой тратим прорву энергии на его отопление. Нельзя ли запасать тепло летом, а тратить его зимой?

Несколько лет Томас Рау бился над решением этой проблемы. И кажется, кое-что придумал. В подвале его рационального дома будет расположен особый теплоаккумулятор, который способен сохранить тепло лета до самой зимы.