Проект Cadillac World Thorium Fuel: «вечный» двигатель дилетантов

Продолжаем рассказ о проектах автомобилей с атомным источником энергии. На этот раз речь пойдет про необычный концепт Cadillac World Thorium Fuel, который придумал дизайнер, не особо разбиравшаяся в нюансах ядерных реакторов и топлива для них

Автомобиль с расходом топлива 8 грамм на сто лет! Именно о таких характеристиках своего детища заявил автор необычного концепта Cadillac, созданного к 100-летнему юбилею вхождения марки в концерн GM. Эта машина поучила довольно двусмысленное имя: WTF. Вообще-то, данная аббревиатура означала – World Thorium Fuel, но на жаргоне это сокращение имеет другое, не совсем цензурное значение. Был ли в этом какой-то скрытый подтекст или просто создатели машины хотели так пошутить – история умалчивает.

Впрочем, это все не важно. Так как важен даже не сам автомобиль, концепцию которого придумал дизайнер Лорен Кулесус, а то, что, по замыслу его создателя, является источником его энергии. А это, минуточку, ядерный реактор, работающий на радиоактивном тории! В представлении автора концепта Cadillac World Thorium Fuel, торий – дешевое, доступное и безопасное (!) топливо будущего, способное решить все энергетические потребности человечества. Однако на самом деле все не так просто.

Скрытая угроза

Начнем с того, что Th-232 не годится для осуществления цепной ядерной реакции. А вот уран U-235 пригоден, поэтому его и используют в современных атомных реакторах в качестве топлива. В случае же с ториевыми реакторами, делящимся веществом выступает уран U-233, образующийся там же из тория-232.

В подобных конструкциях, ториевые пластины располагают на внешней стороне стенки реактора, где вылетающие из него нейтроны превращают Th-232 в уран-233 (за счет прибавки одного нейтрона). После чего пластину используют в качестве топлива. В случае же с жидкосолевым реактором, U-233 может попадать в рабочий раствор непосредственно во время работы.

Как вы понимаете, у этого процесса есть побочный, и весьма неприятный нюанс. Ведь, повторимся, в «ториевом» реакторе, фактически, в качестве топлива используются уран-233 и его примесь – U-232. В отличие от довольно безопасных урана-235 и тория-232, которые можно брать руками, даже просто находится рядом с ними, мягко говоря, крайне нежелательно. Не менее «приятными» свойствами подобных реакторов наделены продукты распада – висмут-212 и таллий-208, которые также жестко «фонят» гамма-излучением.

Казалось бы, это не проблема, ведь создатели WTF объявили, что реактор прослужит 100 лет! Однако теллур, образующийся в расплаве жидких солей при его обстреле нейтронами, вряд ли знаком с идеями создателей ториевого Cadillac. А, между прочим, воздействия данного вещества не выдерживает (охрупчивается) даже никель-молибденовый сплав! С этим неприятным эффектом столкнулись американцы, в своей ториевой программе MSRE. Так что о столетнем цикле, пожалуй, придется забыть. Более того, в процессе работы радиоактивный теплоноситель (а для ЖСР это, по совместительству, топливо), будет контактировать с теплообменниками, насосами…, то есть с узлами, требующими периодического техобслуживания.

В итоге получается, что на автомобиле планировали разместить атомный реактор, использующий в качестве топлива сильно радиоактивный U-233, пусть и полученный из тория. А значит им в любом случае потребовалась бы многотонная биологическая защита, и от дизайна концепта не осталось бы ровным счетом ничего. И самое главное – расход 8 грамм тория за сто лет вовсе не говорит о том, что в реакторе будет всего восемь грамм топлива. Масса такой конструкции будет измеряться десятками, а то и сотнями килограмм! И это, повторимся, не считая многотонной биологической защиты.

Бочка свинца против ложки меда

Конечно жаль, что проект атомного «Кадиллака», как и его предшественников, спроектированных «Голубым овалом», так и не пошли дальше концептов (причем, в случае с Cadillac WTF и вовсе решили ограничится 3D-моделью). Но, с другой стороны, может оно и к лучшему. Вы только представьте на секунду, что атом-мобиль попадет в серьезную аварию на оживленной городской улице. Последствия, скорее всего, будут катастрофичными. А если подобных ДТП будет с десяток в месяц? А ведь есть еще «самоделкины», с их «очумелыми» ручками, которые обязательно захотят улучшить конструкцию и залезть в «потроха» атом-мобиля!

Да и в повседневной эксплуатации подобные машины были бы довольно проблемными. Хотя бы из-за огромной массы. Вот, например, шины. Они в таких условиях станут, в буквальном смысле, одноразовыми. Или многоразовыми, но «золотыми» по стоимости. Представьте себе 40-тонную фуру, опирающуюся на 4 колеса от KIA Rio. Какой прочностью должны обладать подобные шины, и во что, в таком случае, превратятся наши дороги? Ведь давление на полотно окажется куда большим, чем способны выдержать современные магистрали. Получается, что под и без того дорогущие атом-мобили, придется еще и новые дороги прокладывать! А как быть в городах, особенно небольших и небогатых, где постройка альтернативных «направлений» невозможна по финансовым, или архитектурным соображениям? Справедливости ради отметим, что в Cadillac WTF эту проблему пытались решить, оснастив машину широкими составными «катками»: на каждую ось было нанизано 12 (!) тонких колес. Но насколько такая концепция была бы применима в реальной жизни?

А ведь есть еще одна принципиальная проблема. Куда девать энергию, вырабатываемую атомным реактором во время простоя автомобиля? Ведь реактор невозможно заглушить так же, как обычный двигатель! Автомобиль с подобной силовой установкой будет невозможно выключить вечером и включить утром, а значит придется куда-то девать излишки вырабатываемой им тепловой энергии.

Во время работы привычного нам ДВС, лишнее тепло от сгоревшего топлива частично удаляется с отработавшими газами, частично рассеивается системой охлаждения. Но происходит это только во время его функционирования! А в случае с атомным реактором, тепло будет выделяться постоянно, и его придется все время трансформировать в механическую работу и электрическую энергию. А значит, потребуются аккумуляторы большой емкости (и веса), для ее «складирования». То есть, масса (и стоимость) подобного атом-мобиля превысит все разумные пределы!

Ну и еще одна проблема – это террористическая угроза. Ядерное топливо может использоваться в «грязной бомбе», поэтому любой атом-мобиль станет лакомой добычей преступников всех мастей. Принимая во внимание вышеперечисленные проблемы, можно сказать, что автомобили с ядерным двигателем так и останутся несбыточной мечтой энтузиастов. Ведь даже с условием использования современных технологий, решение всех вышеперечисленных проблем лежит в области фантастики.

Что еще почитать:

8000 км на одной заправке: атомные автомобили Ford или будущее, которое не наступило

НАМИ-012 или как в СССР построили «грузовик апокалипсиса»

Невероятный Doble: паромобили Абнера Добла