«Ядерная батарейка»: что известно о специзделии, взорвавшемся в Северодвинске

Несмотря на гриф «совершенно секретно», становятся известными новые подробности.

Российский ядерный центр работает над созданием источников энергии с использованием "радиоактивных материалов". Об этом заявили руководители центра, комментируя гибель пяти испытателей при взрыве под Северодвинском. Это заявление породило спекуляции о том, что на полигоне мог взорваться ядерный реактор. Эксперты считают, что это маловероятно, сообщает ВВС.

Вечером воскресенья, 11 августа, появились первые комментарии руководства Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ, входит в "Росатом"), сотрудники которого погибли при взрыве под Северодвинском.

Об инциденте стало известно 8 августа. Погибли пятеро гражданских специалистов, еще трое получили ранения.

Погибших испытателей похоронили 12 августа в Сарове. На похоронах глава "Росатома" Алексей Лихачев сказал, что они погибли при испытаниях нового специзделия. "Изделиями" в оборонно-промышленной среде принято называть образцы техники и вооружений.

Как в тот же день написала газета The New York Times со ссылкой на данные американской разведки, чиновники в США подозревают, что под Северодвинском, возможно, проходили испытания крылатой ракеты с ядерной установкой "Буревестник", о которой президент России Владимир Путин впервые рассказал в марте 2018 года.

Что именно испытывалось под Северодвинском, до сих пор не известно. Минобороны сообщало, что произошел взрыв и возгорание изделия при испытании "жидкостной реактивной двигательной установки».

10 августа "Росатом" заявил, что на морской платформе проходили испытания ракеты "с радиоизотопным источником питания».

11 августа научный руководитель РФЯЦ-ВНИИЭФ Вячеслав Соловьев сделал заявление, которое породило спекуляции относительно того, что под Северодвинском мог взорваться ядерный мини-реактор.

Что именно сказал Соловьев?

Ядерные разработки защищены грифом секретно, поэтому в публичное пространство выдаются лишь ограниченные объемы информации, из которой сложно сделать четкие выводы. Например, Соловьев в своем заявлении сказал, что ВНИИЭФ ведет разработки "как фундаментального характера, так и в интересах министерства обороны". Также ведется ряд проектов в интересах гражданской промышленности, добавил ученый.

"Одно из направлений - создание источников тепловой и электрической энергии с использованием радиоактивных материалов, в том числе делящихся и радиоизотопных материалов, - сказал Соловьев. - Такими разработками центр занимается очень давно. Первые источники энергии с использованием радиоизотопов были созданы в начале 60-х годов».

Затем научный руководитель ВНИИЭФ сказал, что такие малогабаритные источники питания с использованием радиоактивных материалов сегодня необходимы в космической промышленности. Также они могут использоваться в удаленных арктических регионах.

"Поэтому эти разработки ведутся и в других странах - американцы в прошлом году в рамках программы Kilopower испытали малогабаритный реактор мощностью всего лишь несколько киловатт. Ну и наш центр также продолжает работать в этих направлениях. Та трагедия, то роковое стечение обстоятельств, которое случилось при наших испытаниях, мы сейчас в этом пытаемся разобраться", - закончил свое выступление Соловьев.

Что имел в виду Соловьев?

Заявление научного руководителя ВНИИЭФ некоторые журналисты и эксперты интерпретировали как признание того, что под Северодвинском якобы взорвался ядерный мини-реактор.

Реакторы, производимые в рамках программы Kilopower, смогут вырабатывать электричество в течение 12-15 лет. Опытный образец KRUSTY способен вырабатывать 1 кВт электроэнергии. Он весит 134 кг, его высота составляет 1.9 м. Такой же реактор мощностью 10 кВт будет весить около 1500 кг. По подсчетам НАСА, для поддержания команды астронавтов из 4-6 человек при полете на Марс понадобится реактор мощностью около 40 кВт

Соловьев действительно произнес слова "ядерный реактор", но этот термин в его выступлении относился к американской программе Kilopower. В рамках этой программы в марте 2018 году был успешно испытан мини-реактор KRUSTY.

В отношении российских разработок ученый ограничился общими фразами о том, что центр занимается самыми разными исследованиями - и фундаментальными, и оборонными, и гражданскими.

Намеки на ядерный реактор можно также уловить в другой части выступления Соловьева, где он говорит, что центр создает источники энергии "с использованием радиоактивных материалов, в том числе делящихся и радиоизотопных материалов».

"При желании можно заключить, что взорвался именно реактор. Другой вопрос - что можно понимать под реактором?" - говорит военный обозреватель Александр Гольц.

Если говорить о крылатой ракете с ядерным источником питания, то можно рассматривать две версии, говорит Гольц. Первая - использование собственно реактора для создания реактивной тяги, вторая - радиоизотопного источника электроэнергии, или ядерной батарейки, которая не является реактором.

Первый вариант - ядерный двигатель

Идею использовать ядерный реактор как двигатель для ракеты решили реализовать американские военные в конце 1950-х годов. Проект получил название Supersonic Low Altitude Missile (низковысотная сверхзвуковая управляемая ракета) или SLAM.

Такая ракета, в теории, имела бы практически неограниченный радиус действия в пределах земного шара, могла бы незамеченной проникнуть на территорию противника и поразить термоядерными боеприпасами 16 целей. При этом благодаря реактору, ракета могла бы долго лететь, успешно маневрировать и обходить зоны действия ПВО противника.

Для SLAM были построены и испытаны в пустыне Невады два прототипа ядерных двигателей. Предполагалось, что на SLAM не будет никакой защиты от ионизирующего излучения, потому что такая защита сделала бы ракету чересчур тяжелой.

Американский эксперт по ядерному оружию Эдвин Лиман из Союза обеспокоенных ученых назвал SLAM "летающей фабрикой смерти».

"Ракета засасывала бы воздух снаружи, разогревала бы его до очень высоких температур благодаря прямому контакту с ядерным топливом и потом выбрасывала бы воздух, - рассказывал Лиман журналу Scientific American. - Продукты ядерной реакции и радиоактивные частицы навсегда оставались бы в окружающей среде».

От проекта SLAM отказались в 1964 году.

Как говорит Александр Гольц, сейчас некоторые эксперты в России считают, что ученым удалось создать легкие средства защиты, которые позволяют использовать ядерный двигатель на крылатой ракете. Подтверждения этой информации не имеется.

В марте 2018 года Путин рассказал о "малогабаритной сверхмощной ядерной энергетической установке", которая размещается в корпусе крылатой ракеты и обеспечивает "дальность полета, которая является почти неограниченной».

Под малогабаритной ядерной установкой не следует понимать ядерный двигатель, писала тогда газета "Ведомости" со ссылкой на источник, близкий к минобороны России. Впоследствии эта ракета получила название 9М730 "Буревестник" (SSC-X-9 Skyfall по классификации НАТО).

Второй вариант - ядерная батарейка

Также есть теория, что в двигателе крылатой ракеты могут использоваться радиоактивные изотопы, говорит Гольц. В инциденте под Северодвинском может идти речь о разрушении радиоизотопного термоэлектрического генератора (РИТЭГ), полагает военный эксперт Вадим Лукашевич.

Чем РИТЭГ отличается от реактора? В РИТЭГ используется тепловая энергия, которая образуется в результате естественного распада радиоактивных изотопов. Ядерные же реакторы генерируют энергию за счет управляемого цепного деления ядер тяжелых химических элементов (например, уран-235).

Преимущество радиоизотопных генераторов в том, что они значительно меньше, легче и не требуют обслуживания. Радиоактивное вещество долго разлагается и выделяет энергию без постороннего вмешательства. Такие генераторы используются в ситуациях, когда надо обеспечить долгую работу техники в удаленных местах - например, в космосе.

РИТЭГ использовались в СССР на спутниках и для питания маяков (на Дальнем Востоке, например, последние РИТЭГ были утилизированы в ноябре 2018 года). РИТЭГ стоит на американском космическом зонде "Вояджер-2", который до сих пор, через 40 лет после запуска, поддерживает связь.

Ядерные реакторы, с другой стороны, намного превосходят радиоизотопные генераторы в мощности, потому что в результате цепной (самоподдерживающейся) ядерной реакции выделяются огромные объемы энергии. Но при этом реакторы являются источниками сильной радиации, поэтому они обычно снабжены защитой, которая поглощает радиацию. Защита делает реакторы тяжелыми.

Надо заметить, что реакторы, так же как и изотопные источники, применялись на космических аппаратах США и СССР. Самый мощный такой реактор - советский "Топаз" - проработал в космосе 11 месяцев. Он питал энергией спутник-разведчик "Космос-1867" массой 1,5 тонны.

Так что же взорвалось?

Эксперт Вадим Лукашевич считает, что под Северодвинском в результате взрыва разрушился радиоизотопный генератор, который служит источником энергии маршевого двигателя ракеты. "И тот изотоп, который там был, он в мелкодисперсном состоянии распылился, и возник скачок радиации", - говорит он.

"[Если бы там был маленький реактор], там был бы маленький Чернобыль. Ядерного реактора там быть не могло, потому что это очень жесткие требования по объему и по весу. Любой реактор, где делятся уран или плутоний, там совсем другие массы, это тонны, десятки тонн. Нужна радиационная защита, это совсем другая история. При самоподдерживающейся реакции распада нужны замедлители, нужно ядерное топливо, там все совершенно иначе должно быть", - добавляет Лукашевич.

Если бы взорвался реактор, последствия действительно были бы другими, соглашается председатель правления экологического правозащитного центра "Беллона" Александр Никитин. "Это немножко другая технология. Я бы не стал называть это маленьким или еще каким-то реактором", - говорит он.

По словам Никитина, при разрушении "ядерной батарейки" возможен кратковременный выброс радиации. Если испытания были на морской платформе, как сообщали в "Росатоме", то ядерное вещество могло попасть в акваторию, добавляет он.

"Сначала заявили в минобороны, а потом "Росатом" стал говорить, что взорвалась сама ракета, топливо, в результате чего разрушился источник с ядерной начинкой, который должен был работать вместе с ракетой. Поэтому, может, и был выброс, но он был настолько кратковременный, что они его зафиксировали, и он через час пропал", - говорит Никитин.