Az amerikai és a brit nukleáris meghajtású mozdony fantáziarajza. Az amerikainak nincs sok valóságalapja, a brit mozdonynak valamennyi van, ők az egyébként szokásos szerkezetű gőzmozdonyba építették be az atomreaktort, és az így keltett gőz turbinát hajt meg. A brit mozdony terve inkább a valóság talaján áll, érdekes, hogy ennek ellenére ők hátráltak ki előbb a fejlesztésből.

Bal kép: a TRAINS magazin 1960. szeptemberi számából, jobb kép: wikipedia

 


A II. világháború vége felé a világon két atomhatalom volt: az Amerikai Egyesült Államok és a Szovjetunió. A nukleáris kutatás-fejlesztés elsődleges célja az atombomba megalkotása volt, de a háború véget értével gondolkodni kezdtek az atomenergia békés felhasználásán. A megvalósítható tervek, mint földi villamos erőmű, jégtörő hajó, repülőgép hordozó és tengeralattjáró mellett felmerült a gondolat, hogy bombázó repülőgépbe, közúti járműbe vagy mozdonyba építsenek nukleáris energiaforrást.




Az orosz (szovjet) atommozdony

 

Az atommozdony alkalmazásának nagy előnyét a nagyfokú önállóság jelentheti. Ezt a sarkköri vidéken, a Távol-keleten valamint a közép-ázsiai pusztákon gondolták hasznosnak, üzemeltetéséhez nem kell külön üzemanyagot odaszállítani, nem kell kiépíteni villamos felsővezetéket, sőt ott nemcsak a vasúti vontatás energiaforrásaként lehetne használni. Hátrányának tekintették kisiklás vagy más vészhelyzet esetén fellépő súlyos következményeket.


A tervezés története

Az 1950-es években több országban is foglalkoztak atomreaktorok közlekedési és szállítási célokra való alkalmazására, atommeghajtású tengeralattjáró, jégtörő, repülő, autó, mozdony, sőt léghajó terveivel. Eltekintve a nagy titokban folyó a bombázó fejlesztéstől és kipróbálástól a vasúti alkalmazás ötletét könyvekben, újságokban széleskörűen propagálták.
A Szovjetunió Közlekedési Minisztériumának lapja a Gudka (Kürt) írta 1956-ban: "Északon, Távol-keleten, a közép-ázsiai pusztákon nem célszerű mindig elektrifikálni az újjáépülő vasútvonalakat. Az atommozdony lényegesen nehezebb lehet a hasonló teljesítményű dízelmozdonynál. 		 Ha ilyen mozdonyt a távoli vonalakra irányítunk, például a Sarkköre, akkor ott a téli szezon alatt külön üzemanyag ellátás nélkül folyamatosan dolgozhat. Könnyen átalakítható mozgó erőművé. Alkalmazhatják fürdők, mosodák, melegházak meleg vízzel való ellátására."

Nem volt határa az álmoknak azok számára, akik hittek az atomvasút fényes jövőjében. Ebbe illett a megavonatok ötlete. Ilyennek kellett lennie a hatalmas mozdonyból és gigantikus vagonokból álló extra széles, a Szovjetunióban elfogadott 1520 mm széles nyomtáv 2,5-3-szorosán haladó szerelvénynek. Ezáltal a szerelvény teherbírása elérné a folyami hajók teherbírását, a kétszintes személykocsik tere különleges komfortot nyújtana az utasoknak.

1957-ben így vélekedett Vaszilij Zvonkov a Szovjet Tudományos Akadémia egyik anyagában "A 3-5 méteres tengelytáv lehetővé tenné, hogy még nagyobb teherbírású vagonokat építsünk, 40-50 ezer LE-s mozdonyokat használjunk és ezzel elérjük a 250-350 km/h sebességet. Ezt megkönnyítené az atommeghajtású mozdony, csak a biológiai sugárvédelem jelentős súlya akadályoz meg minket, hogy ilyet építsünk. Külföldön már több országban folynak az erre vonatkozó megvalósíthatósági projektek."



A sugárvédelem problémája

Az atommozdonyok meg nem valósításának okai közül az egyik a biológiai sugárvédelem problémája. A mozdony reaktorát minden oldalról vastag beton vagy ólomárnyékolással kell ellátni. Az össztömege egy ilyen mozdonynak több száz tonna is lehet. Ha figyelembe vesszük, hogy az ötvenes években a reaktorok méretei nagyobbak voltak, a mozdony tömege gigantikus lett volna. Ezért elgondolkoztak azon, hogy az atomvontatású vonat nyomtávja extra széles legyen.


Extra széles nyomtáv

Az ötletadók javasolták, hogy a kétvágányú pályák külső vágányait használják 6 m széles nyomtávú pályaként. Ebben az esetben mozdonyok és a vagonok tengelyterhelését még nyolctengelyes esetben sem viselné el a pálya, ezért a kétvágányú pálya egy vágányú extra széles pályakénti használatának ötletét elvetették.
 Az atomrakéta vonathoz

Az atomrakéta hordozó vonat fejlesztésekor felmerült, hogy ezt használják a dízelvontatás helyett.
1983-ban láttak neki a tervezéshez. Reaktornak BOR-60 típusú gyors neutronokkal működő 60 MW hőteljesítményű, 15 MW elektromos teljesítményű reaktort szántak. 1985-re dolgozták ki a mozdony szerkezeti variánsát. A mozdony 3 nagy szerkezeti egységből állt volna. A középső, a reaktort hordozó egységet négytengelyesre tervezték. A szélső egységek a 2ТЭ116 típusú dízelmozdony modernizált mozdonyvezetői részei lettek volna segéd dízelmotorral és turbógenerátorral. A biológiai sugárvédelem tömege 140 tonna lett volna.
Végül egyetlen atommozdony se épült meg és a fejlesztést 1985-ben abbahagyták. A hátrányok között új elemként jelent meg az esetleges terrorakció veszélyes következménye.



Legújabb projekt

2011 februárjában jelentették be, hogy a Roszatom és Orosz Vasutak Nyrt. 2011 júliusában közösen állít ki bemutató darabként egy 11 kocsiból, és atommeghajtású mozdonyból álló szerelvényt, amelynek erőforrása gyors neutronokkal működő reaktor.

Források:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Атомовоз

https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/412037








Margitfalvy György

 2022. február 14.




Az amerikai elképzelések, tervek




Az amerikai vasút korszakokban él. Első korszaka természetesen a hálózat terjeszkedéséé és a gőzmozdonyé volt. A villamosság ipari méretű alkalmazásakor a villamos vontatás korszaka következett. A villamos vonal építésének nagy költsége miatt az amerikai vasút a rövidebb vonalakat villamosította, mint a városi villamosokat, a magasvasutat, a metrót, több interurbán vonalat, vagy az alagutakat (a városban a Baltimore & Ohio, vagy a Cascade hegységben a Great Northern). Kevés vasút épített ki hosszú villamos vonalat, mint a Milwaukee, vagy egész hálózatot, mint a Pennsylvania.

A gépészet fejlődésével a dízelmozdonyok átvették a gőzösök szerepét, és néhol a villamos mozdonyokét is, a dízelmozdony korszak ma is tart.

A II. világháborúban az USA kifejlesztette az atombombát, és sokat megtanult a nukleáris energia működéséről. A köznép enyhe félelemmel, de reménykedve is tekintett "az atomra", a hatalmas energiája jól jött iparnak-háztartásoknak. Nem sok időbe telt és felmerült nukleáris meghajtású, "atommozdony" kifejlesztése is. A lakosok egy része félelemmel, másik része várakozóan tekintett a megjelenése elé. 		Az atomban sokan a nevadai sivatagban felvillanó óriási fénycsóvás robbanást és a Hirosimát és Nagaszakit földig romboló eszközt látták. Hosszú ideig tartó és drága fejlesztés akkor indulhat, ha vagy nagyvállalatok, vagy a kormány pénzt ad rá. 1945 után a vasutak már nem voltak olyan gazdagok, hogy ekkora fejlesztést finanszírozhassanak. A kormány pedig akkor ad pénzt, ha a közvélemény pártolja a fejlesztést. A vasút-futurológusok feladata volt, hogy megfordítsa a közvéleményben azok véleményét, akik félnek vagy ellenzik az atomenergia ipari felhasználását.

Ez azért is volt fontos, mert épülni kezdtek az atomerőművek. Azokat pártolta a nép, mert villanyt, fényt és meleget adnak. De működött a NIMBY effektus, a Not In My Back Yard, a ne az én hátsó udvarom mögött! hatás. Atomerőművek telepíthetők távol a lakott területektől, de vonatok mindenhol mennek a városokba, az emberektől néhány méterre.

Az újságírók, mind szak, mind bulvár, első lépésben "az atommozdony" híreit kezdték terjeszteni.



 

1945 októberében felröppent a hír, hogy a New York Central (NYC) vasút  "atommozdony" fejlesztésében vesz részt. A nyilatkozó, Ralph Lucas, a New York állambeli Elmirában működő, U. S. Industrial Research & Development Co. vezető mérnöke később rejtélyesen úgy nyilatkozott, hogy még sok részletet ki kell dolgozniuk, de rövid időn belül eredményt tudnak felmutatni abban, hogy atomenergiát használnak fel mozdony hajtására. Ennyi jelent meg a napilapokban az eseményről.

A vasúti szaklap utánanézett az esetnek. Az eredeti nyilatkozat azt tartalmazta, hogy a NYC átadott egy mozdonyt az elmirai cégnek, hogy az forradalmian új energiaforrást építsen bele.

Ez pedig 300 LE-s gáz generátor lett volna, mely áramot fejleszt, mely egy kis, nagyon nagy nyomású kamrában higanyvegyület molekulákat bont le, a keletkező hő gőzt fejleszt és turbinát hajt meg, így vonatot vontathat.

A próbamozdony egy nagy, 4-8-4 (2'D2') tengelyelrendezésű gőzös lett. Az új mozdonyra jobban illik a gáz-villamos meghajtás megjelölés. De a nép megkapta a hírt: atommozdony készül!

[1] nyomán


Ehhez hasonló mozdonyt küldhetett a New York Central az
U. S. Industrial Research & Development Co.-nak, nem tudjuk, melyiket

Theo A. Gay képe [3]-ből

A képen a 6019-es NYC Niagara a 17 kocsis, 49-es számú vonattal, az Advance Knickerbocker-rel halad, 1946. június 15-én




Szakemberek hűtötték a nép várakozását. "Matematikailag egyetlen vonatjegyben annyi energia van, hogy átvihetné a vonatot a földrészen", mondta D. D. Ewing professzor a Purdue Egyetemről.
Egy újság megírta, hogy a professzor azt nyilatkozta a Midwest Power Conference előtt, hogy "a felhasznált energiában nem annak a forrása, az üzemanyagnak az ára a nagy költség. Egy energiaellátó cég fogyasztójának, egy háztartásnak a számlájában a szén ára kis tétel", mondta. "Ha a szén ingyen lenne a cégnek, a háztartás számlája nem csökkenne számottevően. Ha atomenergia fűtené egy mozdony kazánját, a szállítás ára nem változna jelentősen."

A képet árnyalja, hogy atommozdony esetén nem kell nagy tömegű hajtóanyagot, szenet-olajat a fűtőházakba szállítani, ennek költsége kiesik a szállítás teljes költségéből.

1953 nyarán kikerült a hír, hogy a Westinghouse, nagy és tőkeerős cég, már 1948-ban foglalkozni kezdett nukleáris reaktor gyártásával közlekedő eszközökbe (azért nem közlekedésiekbe, mert egy nukleáris meghajtású katonai tengeralattjáró vagy egy repülőgép hordozó nem közlekedési eszköz).
A Westinghouse akkor létrehozott egy Atomic Power Divisiont, mely atomerőművet tervezett tengeralattjáróba és repülőgép hordozóba. Gwilym A. Price, a cég elnöke azt mondta, hogy cége képes lesz ilyen gyártására más eszközökbe is. A cég 200 dolgozóval létrehozta az Atomic Equipment Departmentet és egy gyárat Pittsburghban. Itt dolgozott W. Allen Brecht tanácsadó mérnök, akinek hosszú vasúti múltja volt. A gyár munkához látott...
Vasúton is alkalmazható eredményről nincs tudomásunk.

A világ nyugati felén máshol is érdeklődni kezdtek a nukleáris energia vasúti alkalmazása iránt. Az amerikai érdeklődésre válaszul a brit Raiway Gazette ezt írta: Nagy lehetőség felhasználni a közlekedésben, de rögzített áramtermelő egységként, és be kell fejezni a kutatómunkát az iránt, hogy nukleáris energiatermelő egységet telepítsünk vontató eszközbe."

A Railway Gazette nem írta meg, hogy milyen okból tartja célszerűtlennek a próbálkozást az atommozdony fejlesztésére.



Aztán az amerikai vasúti szakirodalom nagy gőzzel nekiállt, legalább a vasút iránt érdeklődő közvélemény megdolgozásának, tájékoztatásának és a félelmei eloszlatásának. A TRAINS 1955. júliusi számában Edward J. Kehoe kérdéseket tesz fel, és mindjárt meg is válaszolja őket.

Mi a különbség az A-bomba és az A-mozdony között?
A válasz megadja a különbséget. Kitér arra, hogy az atombombát arra fejlesztették, hogy nagyot robbanjon, míg a mozdonyt nem. Az USA sok hasadóanyagot halmozott fel hadi célokra, ebből átadnak nukleáris erőművek számára, és éppúgy adhatnak a vasúti közlekedésnek is.

Felrobbanhat egy atommozdony?
A válasz: Igen! De gőzmozdony is! És ha az atommozdony robban fel, az semmiképpen sem olyan, mint az atombomba robbanása! Mert az atombomba nem szabályozott láncreakció, míg a mozdonyban nagyon is szabályozott! Nem egy, hanem több biztonsági rendszer szabályozza. A Brookhaven National Laboratory-ban 50 különböző rendszer ellenőrzi a reaktort. A rendszer védett a földrengéstől, a villámtól, egy lezuhanó repülőgéptől és a tornádótól.

Mi a sugárzás és mennyire veszélyes?
A válasz elmondja, hogy a veszély határolható. Példa, hogy a Hanford and Oak Ridge nukleáris erőműben dolgozók fele annyi sugárzást kapnak, mint a Sziklás hegység magas részén lakók, ők természetes forrásból, a világűrből.

 Veszélyes atommozdonyt működtetni?
A válasz hosszú, de a lényege, hogy nem veszélyesebb, mint gőzmozdonyt.

Mi történik, ha egy atommozdonyt baleset ér?
A járműszemélyzet bármelyik komoly balesetben sérülhet, meghalhat, akár atommozdony, akár hagyományos. A kérdés, hogy sérülne-e a nukleáris reaktor.
A reaktor valószínűleg nyomottvizes típusú lenne, a háza tömör acél. A reaktív magot minden irányból legalább 0,6 m vastag acél fal védené. Tehát nem valószínű, hogy annyira megsérülne, mint egy gőzmozdony kazánja. A válasz beszél arról is, hogy mi történik, ha mégis kikerül radioaktív anyag. Megfelelően képzett és felszerelt javítókkal a pálya és a környék sugárterhelése megszüntethető, a pálya visszaadható a forgalomnak, mint más balesetek esetén is.

Ennyi dicséret után jön a lényegi kérdés:

Megvalósítható az atommozdony?
Válasz: Igen! Ma (akkor) a nagy probléma a reaktor mérete és súlya. Az U.S.S. Nautilus reaktora már akkora, hogy behelyezhető egy tengeralattjáróba. Sokat kell még fejleszteni, hogy mozdonyba is betehető legyen.
Nem túl régen a dízelmotort betették tengeralattjáróba, aztán a mozdonyba. Ez a sorrend az atom hajtóműnél is lehetséges.

Ezután a kérdés-felelek folytatódik az atommozdony üzemanyag-újratöltésével, az üzemköltséggel (drága gyártani, de olcsó üzemeltetni). Mikorra lesz atommozdony? 1960-ra, ha a vasutak is akarják! (1955-ös vélemény.)



Aztán 1958-ban nyilatkozott egy szakértő, aki tényleg ért hozzá. Dr. Edward Teller (Teller Ede) atomfizikus mondta: "Sok vélemény elhangzik a nukleáris mozdonyról. Azt gondolom, ez a legzseniálisabb feltalálása annak, hogy hogyan ötvözzük a legkisebb hasznosságot a legnagyobb veszéllyel. A mozdonyok az atomkorban, nem kérdéses, villamos mozdonyok lesznek."

Az Association of American Railroads (amerikai vasutak szövetsége) megkérdezte: Atomenergia mozgatja majd a holnap vasutait? Közzétett egy rajzot az elképzelt atommozdonyról (jobbra).

A rajzot inkább a fantázia szülte, mint a realitás. Mi legfelül az a két csőszerű? Ez a mozdony olyan gyorsan megy, hogy Pitot-csővel kell mérni a sebességét? Hol lát ki a mozdonyvezető? Azon az előrenyúló oválison keresztül? Az amerikai vasutak híresek arról, hogy védik a mozdonyszemélyzetet, ezért az EMD dízelek lejtős orra, és sok más tervezési módszer. Érdekes megfigyelni, hogy ez a vonat is sínszeges pályán megy. 1997-ig a Boston-New York-Washington, northeast corridor pályája is végig sínszeges volt. Az Acela megjelenésével építették át modern leerősítésűre. Az a középen lévő harmadik sín is különleges. Áramvezető, vagy a biztosítóberendezés része?

A kép összhangban van a leírással. "A mozdonynak talán lesz saját nukleáris reaktora. Vagy talán a fix atomerőművek előállította villamosságot használja. Ez a sokkal valószínűbb. A vasút, mint az egyik földfelszíni közlekedési eszköz, nagy lehetőséget kínál a nukleáris energia hatékony felhasználásában."

Itt a lényeg. Inkább villamos mozdony, mint mozgó nukleáris reaktor.

Az Association of American Railroads rajza az elképzelt atommozdonyról a TRAINS 1960. szeptemberi számából


Az atommozdony fejlesztésére hegyek mozdultak meg, és egeret (se) szültek.






Források:

 

  • A TRAINS 1945-ös, 48-as, 55-ös és 60-as számaiból [1]
  • Eric Hirsimaki: Black Gold - Black Diamonds  [2]
  • Brian Solomon with Mike Schafer: New York Central Railroad [3]
 manhattani       

  2022. február 14.