США и Великобритания помогут Австралии создать атомный подводный флот

Правительство Австралии объявило об историческом соглашении об обороне с Соединенными Штатами и Великобританией, согласно которому новый флот атомных подводных лодок будет патрулировать австралийские берега и близлежащую акваторию. Австралия построит атомный подводный флот вместе с США и Великобританией, заявил премьер-министр Скотт Моррисон на конференции с Борисом Джонсоном и Джо Байденом.

The Conversation рассказывает, что разработки ядерных силовых установок для морских судов начались в 1940-х годах с наступлением ”атомного века”. На данный момент только шесть стран владеют и эксплуатируют атомные подводные лодки: Китай, Франция, Индия, Россия, Великобритания и США. Учитывая, что Австралия только что заключила контракт почти на $60 млрд на создание нового флота обычных подводных лодок, это многих удивило. Что же ”атомного” в атомной подводной лодке? Первое, что необходимо понимать, атомная подводная лодка - это не ядерное оружие. Внешне она похожа на любую другую подводную лодку. Ключевое различие заключается в способе приведения в движение.

Еще на заре атомных исследований ученые выяснили, что огромное количество энергии, высвобождаемой при расщеплении атома, можно использовать для выработки электричества. Ядерные реакторы на электростанциях обеспечивают электроэнергией дома и промышленность по всему миру уже 70 лет. Точно так же каждая атомная подводная лодка получает энергию от собственного бортового ядерного мини-реактора.

В основе каждого атома лежит атомное ядро, состоящее из протонов и нейтронов. Число протонов определяет, к какому химическому элементу принадлежит этот атом. Ядра с одинаковым числом протонов, но с различным числом нейтронов называются изотопами данного элемента.

Некоторые очень тяжелые ядра восприимчивы к процессу, известному как ядерное деление, в результате которого они распадаются на два более легких ядра с общей массой меньше, чем исходное ядро. Остальное преобразуется в энергию. Количество выделяемой энергии огромно, как очевидно из знаменитого уравнения Эйнштейна E = mc²: энергия равна массе, умноженной на квадрат скорости света.

Реакторы атомных подводных лодок обычно работают на уране. Природный уран, добываемый из недр земли, состоит в основном из изотопа под названием уран-238, смешанного с небольшим количеством (0,7%) изотопа урана-235. Чтобы реактор заработал, урановое топливо должно быть обогащено до необходимой доли урана-235. Для подводных лодок данный уровень обычно составляет 50%. Степень обогащения топлива является решающим фактором в поддержании цепной реакции, обеспечивающей стабильный и безопасный уровень выработки энергии.

Внутри реактора уран-235 бомбардируется нейтронами, в результате чего часть ядер делится. В свою очередь, выделяется больше нейтронов, начинается так называемая ядерная цепная реакция. Энергия выделяется в виде тепла, которое можно использовать для запуска турбин, вырабатывающих электроэнергию для подводной лодки.

Плюсы и минусы перехода на ядерную энергетику

Огромное преимущество атомных подводных лодок в том, что они не требуют дозаправки. При вводе в эксплуатацию с достаточным количеством уранового топлива такая лодка может прослужить более 30 лет. Высокая эффективность ядерной энергетики также позволяет подводным лодкам работать на высоких скоростях в течение более длительных периодов времени, чем обычные дизель-электрические субмарины. Более того, в отличие от процесса сжигания обычного топлива, для ядерных реакций не требуется воздух. Это означает, что атомные подводные лодки могут оставаться под водой на большой глубине в течение нескольких месяцев без обнаружения. Также обеспечивается более длительное и удаленное развертывание.

Обратная сторона медали - огромная стоимость. Строительство каждой атомной подводной лодки обычно обходится в несколько миллиардов долларов и требует высококвалифицированной рабочей силы с опытом в данной сфере. Благодаря специальным программам обучения, предлагаемым университетами и государственными учреждениями мирового класса, у Австралии есть возможности для удовлетворения растущих потребностей в данной сфере. Кроме того, страна извлечет выгоду из существующего опыта Великобритании и США в рамках нового трехстороннего пакта о безопасности.

На данном этапе неясно, где будет добываться необходимое топливо. Хотя у Австралии достаточные запасы урана в недрах, у нее нет возможностей для обогащения или изготовления реакторного топлива. Но его можно получать из-за границы. Что будет с отработанным топливом? Королевская комиссия по ядерному топливному циклу 2015 года доказала коммерческую целесообразность долгосрочного захоронения радиоактивных отходов в Южной Австралии. Такая возможность однозначно будет обсуждаться на уровне местного и федерального правительства в течение многих лет.

Распространенные заблуждения

Австралия не собирается размещать ядерное оружие в своих водах. Чтобы уран был признан годным для создания оружия, его нужно обогатить до более чем 90% урана-235. Топливо для атомных подводных лодок и близко не доходит до этого уровня. Австралия никогда не производила ядерного оружия и является участником договоров о нераспространении и международных режимов экспортного контроля, включая Договор о нераспространении ядерного оружия и Инициативу в области нераспространения и разоружения.

Тактическое преимущество подводных лодок заключается в их скрытности и способности незаметно определять цели. Обеспечение безопасности как для экипажа, так и для окружающей среды имеет решающее значение на борту любого морского судна. Голливудские фильмы, например, ”К19”,  в котором ядерная подводная лодка выходит из строя во время первого рейса, играют на наших эмоциях и нашем инстинктивном страхе перед ядерной радиацией.

Но достижения в области современных мер безопасности и процедур означают, что аварии реакторов на подводных лодках, остались (будем надеяться) в далеком прошлом. Стратегические и геополитические результаты принятого Австралией решения еще предстоит оценить. Но одно уже ясно: последнее внешнеполитическое предприятие Канберры говорит о твердом решении задействовать ядерную науку.