Ядерная энергия перевернула мир. Некоторым инженерам и ученым не хватает ядерной энергии лишь в общей схеме электросетей; они хотят распространить мирный атом на весь мир.
В этом списке собраны примеры, когда инженеры брали обычные повседневные вещи и оснащали их ядерными реакторами. Просто, потому что могли, и чтобы посмотреть, что из этого выйдет.
Ядерный самолет: Convair NB-36
Сразу после Второй мировой войны, мировые сверхдержавы начали вкладываться в огромные бомбардировщики, способные доставлять ядерные грузы. Поскольку ядерные ракеты были в зачаточном состоянии, бомбардировщики дальнего следования были лучшим способом атаки вражеских целей. Но у них все же были ограничения. У любых бомбардировщиков был конечный диапазон. Для решения вопроса с расстоянием, США обратились к экзотическому решению. Командиры ВВС США инвестировали в испытания бомбардировщиков с ядерными реакторами.
В то время главным бомбардировщиком ВВС США был гигантский B-36 Peacemaker («Миротворец»). Самолет был достаточно большим, чтобы летать с ядерным реактором на борту. Инженеры Convair модифицировали B-36 для переноса небольших ядерных реакторов, дав тем самым самолетам неограниченный радиус действия. Модель NB-36 претерпела ряд важных изменений. Чтобы оградить экипаж от радиации, отсек экипажа был специально оснащен радиационной защитой. Инженеры разместили большие баки с водой вокруг реактора для поглощения любой утекающей радиации.
Во время первых летных испытаний реактор не крепился к двигателям. Convair решила использовать NB-36 в качестве аэродинамического макета для предполагаемого бомбардировщика X-6, который будет полностью ядерным. И хотя ядерный реактор не питал двигатели, ВВС были очень осторожны с NB-36. Самолет был помечен радиоактивным символом, а президент США создал специальную горячую линию, по которой его могли бы уведомить о любых поломках. Во время испытания горячей линией почти воспользовались, когда в реакторной комнате сработала дымовая сигнализация. Несмотря на многообещающее начало, прогресс в сфере традиционных летных технологий и воздушной дозаправки свели на нет необходимость ядерных бомбардировщиков. Чиновники также выразили обеспокоенность безопасностью такого самолета, что привело к сворачиванию проекта в начале 1960-х.
Ядерный танк: Chrysler TV-8
Во время холодной войны командование НАТО опасалось, что Советский Союз будет использовать тактическое ядерное оружие, чтобы переломить ситуацию в наземной войне. Американская компания Chrysler разработала танк, специально предназначенный, чтобы выдерживать ядерный удар. TV-8 никогда не вышел в массовое производство и был по сути демонстрационным концептом, но также стал единственной серьезной попыткой создать ядерный танк. Чтобы переживать ядерные взрывы, TV-8 обладал странной конфигурацией. Все важные части танка были в луковичной башне, включая все вооружение и даже двигатель. Башня была полностью изолирована от внешнего мира, а экипаж использовал телевидение закрытого контура, чтобы наблюдать окрестности.
Спроектированный как средний танк, TV-8 располагал стандартной 90-миллиметровой пушкой. Необычно для танка, но башня не могла вращаться — команда должна была разворачивать танк целиком, чтобы навестись на цель. В верхней части башни были установлены пулеметы, которыми управлял командир танка. Chrysler сначала оснастила танк обычной силовой установкой, но позже решила внедрить небольшой ядерный реактор в заднюю часть башни и сделать танк электрическим. Изучив проект, армия США решила, что танк предлагает незначительные преимущества по сравнению с обычными танками, и проект свернули.
Ядерная базука: M-29 Davy Crockett
Вряд ли вас удивит, что различные силы во времена холодной войны разрабатывали невероятные оружейные системы, но, как мы уже заметили, у НАТО была монополия на странные использования ядерного оружия. Столкнувшись с опасностью советского наземного вторжения в Европу, США потратили много денег, разрабатывая малое ядерное оружие, которое могло бы переломить ситуацию в случае войны. Одним из важных предложений стала M-29 Davy Crockett. Именем Дэви Крокетт назвали безоткатную пушку, которая стреляла небольшой ядерной боеголовкой — такая себе ядерная базука.
Изначально Дэви Крокетт должна была вводить в бой группа солдат и управляться с помощью команды из трех человек. Позже армия изменила дизайн — теперь ее должны были перевозить на джипах и других армейских автомобилях. К сожалению для США (и к счастью для всего мира), Дэви Крокетт оказалась не особо эффективным оружием. Будучи установленной даже на возвышенности, ракетница имела ничтожно малый радиус взрыва. Кроме того, ядерная радиация могла бы нести много опасности для будущих европейцев.
Использовать M-29 было весьма просто. Оказавшись на месте, команда должна была выпустить небольшую 37-миллиметровую метку, чтобы определить расстояние до цели и общую траекторию полета. Даже с использованием метки точность Дэви Крокетт была ужасной. Во время испытаний в Неваде снаряд редко приземлялся в сотнях метров от назначенной цели, непозволительное растяпство для ядерного оружия. Хотя у проекта были недостатки, пушки Дэви Крокетт все же разворачивали в Европе между 1961 и 1971 годами. Впрочем, в бою не применяли.
Ядерный спутник: зонд на орбите ледяной луны Юпитера
Троянские спутники Юпитера имеют ряд примечательных особенностей. Главной среди них является возможность существования океанов на лунах, особенно на Европе и Ганимеде. А где есть вода, там может быть и жизнь, поэтому ученые NASA балдеют от таких возможностей. Для изучения этих лун NASA и Лаборатория реактивного движения предложили и разработали различные космические аппараты для изучения лун. Один из самых интересных (и неслучайно попавший в наш список) — это JIMO, Jupiter Ice Moon Orbiter, атомный орбитальный зонд.
JIMO был практическим применением проекта «Прометей» в NASA, в рамках которого исследовались возможности применения ядерной энергии для питания космических аппаратов с ионными двигателями. Проект показал, что атомный космический зонд не только возможен, но и представляет беспрецедентные возможности для миссий освоения. JIMO должен был иметь намного больше доступной электроэнергии, чем современное поколение зондов NASA. Это позволило бы зонду исследовать три ледяных троянских луны за одну миссию. Проведя некоторое время на орбите одной луны, JIMO смог бы запустить свои ядерные двигатели и отправиться к следующей луне для дальнейших исследований.
Когда дошло дело до выделения средств, NASA с оптимизмом планировало отправить новый космический аппарат для поиска жизни на троянских лунах. Но проблемы с бюджетом довольно скоро поумерили амбиции NASA и этого проекта. Обсуждая программу JIMO, руководство NASA все же пришло к выводу, что проект слишком дорогой, и решило обратиться к менее амбициозным проектам для исследования лун.
Ядерный автомобиль: Ford Nucleon
До того как ядерная энергия стала пугающей, она обещала новое поколение долговечных и экологически чистых источников энергии. Такая реальность должна была сложиться еще в 1950-х годах, когда инженеры и производители пытались найти способы использовать ядерную энергию для ряда задач. Большинство из них никогда не покидали долгий ящик, но в поисках амбициозных решений Ford решила поставить ядерный реактор в обычную машину.
Концепт-кар Ford Nucleon создавался для максимального пробега. Имея необходимые технологии для строительства хотя бы одного автомобиля (а именно — достаточно небольшие реакторы и достаточно легкое экранирование), инженеры заставили бы каждый Nucleon проходить до 8000 километров, прежде чем потребуется перезарядка реактора. Не пытаясь выяснить способ перезарядить реактор, Ford планировала построить станции подзарядки, которые могли бы заменить старый реактор на новый. По идее, эти станции перезарядки заменили бы обычные бензозаправки, только располагали бы радиоактивным материалом.
Nucleon имел прекрасный дизайн 50-х годов, был похож на фантастический космический корабль, с чистыми линиями и двойным хвостом. Пассажиры должны были размешаться в кабинке в самом начале транспорта. Ford решила разместить кабинку так странно, чтобы удерживать пассажиров подальше от ядерного реактора. Впрочем, когда первоначальная шумиха вокруг Nucleon утихла, здравомыслящие люди осознали, что было бы чересчур опасно рассекать по городу с миниатюрными ядерными реакторами, и проект закрыли.
Ядерные реактивные двигатели: проект «Плутон»
В конце 50-х годов США начали серьезно разрабатывать межконтинентальные баллистические и крылатые ракеты. ВВС провели множество экспериментов в попытке разработать наиболее разрушительные и эффективные ракеты. Одним из самых странных и страшных проектов был «Плутон». В рамках этой секретной оборонной инициативы разрабатывался ядерный ПВРД (прямоточный воздушно-реактивный двигатель) для ракеты Vought SLAM. Сама ракета дальше чертежной доски не вышла, но ее экзотический двигатель уже существовал.
ПВРД работают, пропуская воздух через двигатель на сверхзвуковых скоростях, что приводит к сжатию и тяге. Двигатели проекта «Плутон» имели неэкранированный ядерный реактор, работающий внутри ПВРД. Поскольку они были без экрана, реактор разогревал воздух в двигателе, значительно увеличивая тягу ракеты. Используя ПВРД, ракета SLAM могла ускоряться до 4 махов и вызывать огромные повреждения.
Испытания первого ядерного ПВРД, TORY-IIA, начались в 1961 году. Наземные испытания продолжались в течение трех лет в Неваде, вдали от цивилизации. Во время испытаний этот ПВРД был чрезвычайно мощным и отлично работал в ракете SLAM. Но когда испытания закончились, ВВС решили, что ракета слишком опасна даже для них. Потому что нет безопасных мест для испытаний ядерных крылатых ракет и потому что реактор никогда не отключится. Если он переживет удар, он будет работать (без экрана), превращая зону поражения в мертвую пустыню. К счастью, ВВС пришли к выводу, что риски слишком высоки, и закрыли проект.
Ядерный ледокол «Ленин»
Раскалывание льдов — весьма важная задача в холодных северных морях. Без судов, предназначенных специально для раскола льда, большинство грузов не сможет передвигаться, и это остановит торговлю северных стран вроде России. До распада Советского Союза ледоколы были вполне обычным явлением, но имели жесткие ограничения по количеству топлива, которое были способны перевозить. Чтобы исправить эту проблему, советские корабелы решили поставить ядерный реактор на ледокол и создали «Ленин», корабль, который одновременно был первым ядерным ледоколом и первым ядерным надводным кораблем в мире.
Впервые «Ленин» был запущен в 1959 году и стал научным подвигом. Никто до этого не создавал подобный корабль, и появление ядерного ледокола стало демонстрацией силы советских инженеров, которые также продемонстрировали, что можно использовать ядерную энергию для мирных целей. С самого начала производительность судна была образцовой, и «Ленин» ознаменовал появление нового поколения кораблей в СССР. Используя ядерный реактор, «Ленин» провел ряд арктических экспедиций и в конечном счете заслужил орден Ленина в 1974 году. Это была высшая награда в Советском Союзе, которую обычно присуждали солдатам за исполнение служебных обязанностей. Для ледокола сделали исключение.
На волне успеха «Ленина», советские корабелы построили флот атомных ледоколов. На 50-летие со дня запуска «Ленина» отправили на пенсию в Мурманск, где он пребывает и по сей день в качестве музея. И сегодня этот корабль остается артефактом начала ядерной эпохи и одним из самых влиятельных судов всех времен.
Ядерная добыча нефти: проект «Нефтяной песок»
Нефтяное бурение сегодня спорная тема, но в конце 1950-х она была еще более спорной. В 1958 году канадское правительство искало способ лучшего извлечения битума из нефтяных песков Альберты. Мэнли Нэтланд, известный геолог, считал, что нашел способ. Наблюдая закат в Саудовской Аравии, Нэтланд понял, что подземный ядерный взрыв мог бы высвободить битум из нефтеносных песков, предлагая тем самым быстрый и эффективный способ извлечь нужный материал.
Нэтланд обсудил предложение с Комиссией по атомной энергии США, которая тогда изучала мирные ядерные взрывы в рамках проекта Plowshare. КАЭ дала Нэтланду добро и даже заявила, что поможет ему с первым взрывом, который должен будет произойти на глубине 10 километров в удаленной Альберте. Впрочем, предложение Нэтланда встретили со скепсисом из-за влияния на окружающую среду, в частности загрязнения подземных вод. В конечном счете канадское правительство решило отказаться от ядерного оружия, дабы не усугублять и чтобы оружие не попало в руки Советского Союза. План Нэтланда постепенно отошел на задний план и стал не более чем сноской в канадской истории добычи нефти.
Ядерные рюкзаки и мины: SADM и MADM
Как упоминалось ранее, США были очень обеспокоены перспективой наземной войны с Советским Союзом в Европе. Поэтому разрабатывали странное оружие для войны с СССР, не скупясь использовать малое ядерное оружие, как в случае с Дэви Крокетт. Наверное, самой странной ядерной версией обычного вооружения были SADM и MADM, специальные и средние боеприпасы атомного сноса, по сути являвшиеся ядерными минами.
SADM, которое было немного популярнее, представляло собой небольшое ядерное устройство, которое умещалось в рюкзаке спецсил. Оператор спецсил, использующий устройство SADM, должен был высаживаться с парашютом в ряды врагов и устраивать небольшие ядерные взрывы для уничтожения ключевой инфраструктуры. Операторы также могли использовать их при погружениях с аквалангом. После успешного удара земля вокруг взрыва будет необитаемой, замедляя любое вторжение в Европе.
Тренировка с SADM имела место в течение холодной войны, но в конце концов от нее отказались. Меньшей версией было MADM. MADM, которому не нашли широкое применение, был маломощным оружием, миной, которая должна была помешать передвижению войск. К счастью, SADM и MADM никогда не применялись в практическом бою.
Бытовой ядерный реактор: LENR
Большинство ядерных устройств, описанных здесь, были связаны с войной, но чикагский предприниматель Льюис Ларсен считает, что будущее ядерных реакторов заключается в их использовании в домашних условия. Большую часть своей профессиональной жизни Ларсен провел в постоянной перемене рабочих мест, но в 1990-х годах он начал исследовать ядерную энергию с целью создания небольших ядерных реакторов. С тех пор его имя является синонимом этой области.
Ларсен изучает разработку низкоэнергетических ядерных реакторов, LENR. LENR Ларсена мог бы производить энергию для дома практически без выбросов и был бы размером с обычную микроволновую печь. По его словам, все технологии и исследования позволяют этому реактору существовать; осталось дело за инженерами. Скептики утверждают, что LENR Ларсена подозрительно напоминает холодный термоядерный реактор Университета штата Юта, который, как известно, оказался мистификацией.
Но Ларсен так не считает. Недавно в NASA занялись исследованием возможности применений электростанций LENR для домов и космических самолетов. Физик Джозеф Заводный серьезно принимает исследование Ларсена и утверждает, что его исследования принципиально не похожи на холодный синтез. Заводный возглавляет группу NASA, которой поручено разработать безопасные ядерные реакторы для дома. Хотя идея может показаться довольно надуманной, Министерство энергетики США начало вкладывать небольшие исследовательские деньги в работу Заводного в 2013 году. Осталось подождать и посмотреть, получится или нет.
