Атомные подводные лодки давно будоражат умы многих людей. Эти боевые корабли неизменно представляются грозными инструментами геополитического влияния, бесшумно скользящими в мрачных океанских глубинах по своим совершенно секретным делам.
Но когда срок службы такой подлодки заканчивается, она превращается в плавучий источник радиоактивной опасности, поскольку на борту находится трудноизвлекаемое отработанное ядерное топливо. Военно-морским силам, имеющим на вооружении атомные субмарины, приходится прилагать огромные усилия для утилизации стареющего наследия холодной войны.
Пять стран имеют на вооружении атомные подводные лодки (далее АПЛ). Считается, что срок службы АПЛ составляет около 25 лет. В советское время военно-морские силы получили более 200 подлодок. После распада советского блока большинство из них было выведено из состава ВМФ. Перед российскими военными встала задача их утилизации.
Чтобы понять уровень этой проблемы следует перечислить этапы утилизации АПЛ:
1) Необходимо дренировать (удалить воду, высушить) теплоноситель и выгрузить ядерное топливо из реактора
2) Осуществить вырезку, в условиях стационарного дока, реакторного отсека (срок хранения демонтированного реакторного блока составляет от 70 до 100 лет)
3) Выполнить демонтаж оборудования подлодки
4) Произвести герметизацию отсеков и покрыть антикоррозийным материалом
5) отбуксировать демонтированные части и оборудование до места долговременного хранения
Один из этапов утилизации.
Этот процесс является не только дорогостоящим, но и требует много времени. Так, в США выгрузка ядерного топлива осуществляется около года. В России же существующие хранилища ядерного топлива переполнены и большое количество АПЛ уже много лет ожидают своей очереди на утилизацию. Большая часть субмарин утилизируются в РФ на заводах "Нерпа", "Звезда" и "Звездочка", ПО "Маяк". Доставляют АПЛ на верфи этих заводов либо буксировкой, либо на плавучем доке.
В результате программы по утилизации АПЛ возникли могильники атомных подлодок. Их можно найти на севере тихоокеанского побережья США, за Полярным кругом, а также неподалеку от базы российского Тихоокеанского флота во Владивостоке. Кладбища субмарин отличаются друг от друга. Самые грязные и небезопасные из них, расположенные на побережье Карского моря в северной Сибири, фактически представляют собой свалки ядерных отходов - реакторы, демонтированные с подводных лодок, и элементы отработанного топлива усеивают морское дно на трехсотметровой глубине. По всей видимости, вплоть до начала 1990-х советские моряки избавлялись в этом месте от атомных и дизель-электрических субмарин, просто затапливая их в море.
Утилизированная АПЛ К-159, Кольский полуостров. Затонула в ночь на 30 августа 2003 года.
Как считают в международном экологическом объединении "Беллона" со штаб-квартирой в норвежском Осло, советский флот превратил Карское море в "аквариум, полный радиоактивного мусора". На морском дне покоятся около 17 000 контейнеров с радиоактивными отходами, 16 ядерных реакторов и пять атомных подлодок, затопленных целиком - у одной из них оба реактора до сих пор под завязку заполнены топливом.
Официальные кладбища подводных лодок - другое дело. Их можно даже найти на Google Maps. Если рассмотреть в высоком разрешении спутниковые фотографии самого большого хранилища ядерных отходов США в Хэнфорде, штат Вашингтон, хранилища в губе Сайда на Кольском полуострове или корабельных верфей вокруг Владивостока, можно заметить ряды стальных контейнеров-тубусов, каждый около 12 метров в длину. В Хэнфорде контейнеры в ожидании захоронения уложены в длинных земляных траншеях. В доках губы Сайды они хранятся ровными рядами, а в Японском море - пришвартованы к пирсу на базе подводных лодок Павловск неподалеку от Владивостока.
Хранилище в губе Сайда на Кольском полуострове. На заднем плане - трехотсечные блоки.
Эти контейнеры, известные как трехотсечные блоки - все, что осталось от сотен атомных субмарин. Они представляют собой освобожденные от топлива и герметично запаянные блоки реакторов, которые создаются в процессе списания подлодок. Это кропотливый процесс. Сначала списанную подлодку буксируют в специальный док, где из реакторного отсека сливают все жидкости, обнажая отработанные топливные сборки. Затем каждую из сборок по отдельности извлекают из реактора, помещают в контейнеры для отработанного топлива и по железной дороге направляют для утилизации на завод долгосрочного хранения и переработки использованного топлива. В США это предприятие под названием Naval Reactors Facility, расположенное на территории Национальной лаборатории Айдахо, а в России – производственное объединение "Маяк" в Челябинской области.
Извлечение реактора из реакторного отсека АПЛ проекта 705 "Альфа".
Временные хранилища отработавшего ядерного топлива.
Хотя после этих операций в парогенераторах, насосах, клапанах и трубопроводах реакторного отсека больше не осталось обогащенного урана, металл, из которого они изготовлены, после десятилетий бомбардировки нейтронами сам стал радиоактивным. Поэтому после извлечения топлива подлодку отводят в сухой док, где реакторный отсек, а также отсеки, непосредственно к нему прилегающие, вырезают из корпуса. После чего на вырезанный фрагмент навариваются толстые стальные заглушки. Таким образом, трехотсечные блоки в действительности представляют собой герметично запаянные сегменты самой субмарины. Все нерадиоактивные компоненты подводной лодки утилизируются отдельно.
Россия сейчас также применяет эту технологию - Запад в свое время опасался, что из-за менее строгих требований, предъявлявшихся в наследнице СССР к процессам утилизации ядерных отходов, отработанное топливо может оказаться в руках террористов. Так, в бухте Андреева неподалеку от губы Сайда до сих пор хранится отработанное топливо с 90 подлодок, списанных в период между 1960-ми и 1970-ми гг. В 2002 г. страны-члены Большой восьмерки запустили 10-летнюю программу стоимостью 20 млрд долл. по передаче Российской Федерации американских технологий утилизации ядерных отходов. Благодаря этой программе российские стандарты утилизации существенно повысились, условия хранения топлива улучшились, было построено наземное хранилище для списанных реакторов.
Реакторы АПЛ, складируемые под Владивостоком.
Более безопасное наземное хранилище было необходимо потому, что в Сайде трехотсечные блоки просто оставляли на плаву (заполненные воздухом отсеки по обе стороны от реакторного обеспечивают конструкции плавучесть). А в Павловске 54 блока до сих пор хранятся на плаву под открытым небом.
Но утилизация реакторных отсеков вышеописанным образом не всегда возможна. У некоторых подлодок советской постройки реакторы охлаждались сплавом свинца и висмута, а не водой, как в распространенных водо-водяных атомных установках. После остановки реактора охладитель замерзает, превращая реакторный отсек в монолит. Две из таких подлодок до сих пор толком не утилизированы - их пришлось отбуксировать на удаленную стоянку базы Гремиха на Кольском полуострове от греха подальше.
Утилизация знаменитой АПЛ К-162 "Золотая рыбка". На втором фото - трехотсечный блок.
Используя методику трехотсечных блоков, Россия к 2015 году утилизировала 120 атомных подводных лодок Северного флота и 75 - Тихоокеанского. В США эту технологию применили для утилизации 125 субмарин времен холодной войны. К методике трехотсечных блоков прибегает и Франция. А вот атомные субмарины Королевского военно-морского флота Великобритании сконструированы таким образом, что реакторный модуль можно извлечь из корпуса, не вырезая его вместе с отсеком. "Реактор извлекается вместе с защитной оболочкой, помещается в контейнер и отвозится на хранение", - говорит представитель минобороны Великобритании.
Транспортировка трехотсечного блока.
Даже столь сложный и дорогостоящий (от $2 млн до $12 млн, в зависимости от типа подлодки) процесс утилизации никак не влияет на стремление военных стратегов строить новые и новые субмарины. Как минимум США, Россия и Китай твердо намерены наращивать свой атомный подводный флот. А это значит, что, судя по всему, скорого опустения кладбищ подводных лодок и хранилищ отработанного топлива ожидать не приходится...
Разрезание АПЛ на предприятии Звёздочка в Северодвинске, 2001 год.
Первая АПЛ СССР К-3 "Ленинский комсомол" ждет своей участи на территории СРЗ "Нерпа".
Бонус для прочитавших до конца: как всплывает и погружается субмарина.
То же, но в интерпретации старого доброго "Галилео".