Az 1950-es években, amikor az első atomreaktorok is a polgári igények szolgálatába álltak, szinte semmi sem tűnt lehetetlennek, az emberiség belépett az atomkorba, a korlátlan és olcsó energia korszakába. A sci-fi irók, futurológusok és mérnökök fantáziája szabadon szárnyalt, egy boldog és tiszta jövőt ígérve a polgároknak.

Az X-12 3D-s modellje (kép forrása: sketchfab.com)

Az atomenergia egyik békés felhasználási módja lett volna olyan mozdonyok kifejlesztése, melyek fáradhatatlanul vontatták volna a vagonokat utántöltés nélkül. Ezek a tervek közül az amerikai X-12 atommeghajtású, 320 tonnás mozdony került a legelőrehaladottabb állapotba, ám végül mégsem állt forgalomba.

Története

Az X-12-est, amely az akkori dízelmozdonyok külsejére hasonlított volna, az 1950-es évek elején tervezte egy kutatócsoport a Utahi Egyetemen öt vasúttársaság (Southern Pacific, Union Pacific, Western Pacific, Denver & Rio Grande Western és New York Central) - és kilenc ipari vállalat (köztük az EMD, ComEd, Trane, Babcock & Wilcox, GE és Westinghouse) együttműködésével. A csoportot Lyle Benjamin Borst fizikaprofesszor vezette, aki korábban atomreaktorokat tervezett az Atomenergia Bizottság számára. Ez volt az egyik a nukleáris energia polgári felhasználására irányuló számos projekt közül a nukleáris korszak kezdetén. A projekt kudarcát még a prototípus megépítése előtt a magas költségeknek tulajdonították.

Felépítése

Az X-12 a tulajdonképpeni mozdonyból és egy hűtőkocsiból állt volna, ahol a két egység Jacobs forgóvázzal üzemszerűen elválaszthatatlan egymástól. A mozdony tizenkét vontatómotorral rendelkezett volna, amelyek négy háromtengelyes forgóvázon helyezkedtek volna el. A forgóvázakat híddal párosával összekötötték volna, hogy hattengelyes egységet alkossanak Co'Co' tengelyelrendezéssel. Az első ilyen egységet a mozdony első része alatt helyezték volna el, míg a másodikat a mozdony és a hűtőkocsi alatt mint egy Jakobs-forgóvázat. A hűtőkocsi másik végét egy kéttengelyes, hajtás nélküli forgóváz támasztotta volna alá.

A mozdony felépítése

A mozdonyban a vezetőfülke, az atomreaktor, a gőzturbina és a négy Basset egyenáramú generátor, a hűtőkocsiban pedig a reaktor vízhűtőrendszerének hűtőegysége lett volna. Az atomreaktor mérete kb. 90×90×30 cm lett volna, és rozsdamentes acélból készült volna. A reaktort vízzel töltött köpeny vette volna körül, amelyet 10000 ceruzavékony, ugyanezt a vizet tartalmazó cső vezetett volna át. Az üzemanyag 242 liter vizes uranil-szulfát-oldat (kb. 8 kg urán-235) volt. Ennek az oldatnak a működés során 230 °C-os hőmérsékletet kellett elérnie, a forráspontot pedig 16 atm nyomásnál kellett megakadályozni. A benne lévő víz a sugárzás hatására folyamatosan hidrogénre és oxigénre hasadna, mégpedig tizenhárom perc alatt a hűtővíz 10%-a. Az oldatban keletkező vízhiányt úgy próbálták ellensúlyozni, hogy mindkét gázt egy rekombinációs kamrába vezetik, ahol katalizátor segítségével vízzé kellett volna ismét egyesülnie. Ezt a vizet pedig, amely a köpenyen és a csöveken keresztül vízgőz formájában a gőzturbinába jutott, ott egy kondenzátor segítségével ismét össze kellett sűríteni. Egy további, a hűtőegységen keresztül futó vízrendszerrel tovább hűtötték, mielőtt visszavezették a köpenybe és a csövekbe. A sugárzásvédelmet egy 3×4,5×4,5 méteres, 1,20 méter vastagságú, különböző fémrétegekből és neutrongátló hidrogéntartalmú anyagból, például vízből, paraffinból vagy műanyagból álló, 3×4,5×4,5 méteres tömb biztosította volna.

Adatok

A jármű átlagos teljesítménye 7200 lóerő lett volna, amely rövid távon akár 12 000 lóerőre is növelhető. Egy 5000 tonnás tömegű vonatnak 3:32 perc alatt kellett volna 0-ról 100 km/h-ra gyorsulnia, ami nagyjából négy akkori EMD F7-es dízelmozdony vonóerejének felelt volna meg vagy egy 20 éves "Taurus" villamosmozdony vonóerejének. A 49 méter hosszúság mellett maga a mozdony legalább 360 tonnát kellett volna nyomjon, ami 27 tonnás tengelyterhelést jelentett volna.

Az évi uránfogyasztás körülbelül öt kilogramm lett volna. Akkori árakon számolva egy kg urán 9000 ezer dollárba került, vagyis a mozdony éves üzemanyag-fogyasztása 45 000 dollárt tett volna ki. A mozdony ára mintegy duplája volt, mint az azonos teljesítményt nyújtó dízelmozdonyoké.

Biztonsági óvintézkedések

Az árnyékoló blokk mint elsődleges biztonsági berendezés mellett a vezérlőrudakat, amelyeknek az uranilszulfát-oldatból való kivonása a reaktorban a láncreakciót indította volna el, nyírócsavarokkal vagy előre meghatározott töréspontokkal kellett volna ellátni. A normál gravitációs erő egyötödét meghaladó ütközés hatására ezek a 60°-os szögben elhelyezett rudak letörtek volna, és visszahullottak volna az oldatba, megakadályozva a maghasadást.

Nehézségek

Az uránszulfát-oldatot valószínűleg évente háromszor-hatszor kellett volna újrafeldolgozni az urán-235 kb. 10%-os veszteségének kiegyenlítésére és a láncreakciót gátló maghasadási termékek eltávolítására, ami valószínűleg minden alkalommal két-három napot vett volna igénybe. A (szennyezett) gőzturbina karbantartása további problémát jelentett volna. Magának a reaktornak a felújítását nem tervezték.

Az üzemeltetése során a vezetőálláson a mozdonyvezetőn kívül egy reaktor-mérnök is utazott volna, akinem a feladata a reaktor működésének figyelemmel kísérése.

Mivel az árnyékolás ellenére a jármű még így is radioaktív sugárzást bocsátott volna ki, ezért a mozdonyt a tervek szerint csak tehervonatok vontatására használták volna, távol a lakott területektől.

Bár a belé helyezett5 kg urán egész évben biztosította volna az energiaellátását, a 2-4 havonta történő urán-dúsítás miatt mégsem beszélhetünk arról, hogy egész évben megállás nélkül tudott volna közlekedni, továbbá hiába forgatta vissza a vízpárát és kondenzálta újra vízzé, veszteség itt is lett volna és az üzemanyag helyett állandó vízvételezésre szorult volna.

Egyéb tervek

A szovjetek szintén tervezték a saját megoldásukat, ám ők nem normál, hanem attól jóval szélesebb nyomtávolságban gondolkodtak. A terv az volt, hogy a birodalom európai részét összekapcsolják Szibéria kimeríthetetlen ásványkincseivel. A gyéren lakott vagy lakatlan területek áthidalására megfelelőnek tűnt az atommeghajtású mozdony, mely üzemanyag-vételezés nélkül továbbította volna az 5000 tonnás tehervonatokat.

Már Adolf Hitler kormányzása idején felmerült egy európai szupervasút építésének a gondolata, mely a Breitspurbahn nevet kapta. A csak tervekig jutó koncepció villamos mozdonyokkal is számolt volna, ám a tervezésnél tovább nem jutott a projekt.

Villamos mozdony a Breitspurbahn számára

A Breitspurban itt példaként szerepel az átgondolatlan, túlságosan nagyratörő, ám emiatt megvalósíthatatlan vasúti tervek sorában.

Az Amerikai Egyesült Államokban több autógyártó is tervezett atommeghajtású személygépkocsikat, szintén nagyon nagy hatótávolsággal, ám mivel reaktor nehezen építhető meg egy bizonyos mérethatár alatt, a tervezésnél nem jutott tovább a dolog.

A Ford Nucleon, a nukleáris hajtású személyautó 

A bukás

Az 1986-os csernobili atomerőmű-baleset rádöbbentette a világot arra, hogy az atomenergia mennyire veszélyes és pusztító tud lenni, így az efféle terveket elvetették. Egy esetleges baleset hatalmas környezeti katasztrófát okozhatna, egy mozgó vonat pedig a terroristáknak is túl könnyű célpontot jelentene. Az ellopott mozdonyreaktorból lehetséges lenne "piszkos bombát" vagy atombombát építeni. A mozdony gazdaságossága is megkérdőjelezhető, hiába olcsóbb hozzá az üzemanyag, ha bonyolultabb karbantartást és gondozást igényel a jármű, továbbá a mozdonyvezetőn kívül egy magasan képzett, emiatt drága fedélzeti mérnököt is alkalmazni kell minden egyes mozdonyon.

Atomenergia a vasúti vontatásban napjainkban

Az atomenergia használata a vasúti közlekedésben azonban még sem tűnt el teljesen. Ha atommeghajtású mozdony nem is, de atomerőmű épült több országban, az ott termelt elektromos áramot pedig a felsővezetéken keresztül juttatják el a villamos mozdonyokba. Szigorúan véve a francia TGV-től kezdve a magyar Flirt motorvonatokig bezárólag napjainkban több szerelvényt is, ha csak részben is, de atomenergia hajt.

A TGV első generációs szerelvénye 1994 októberében még az eredeti narancssárga festéssel Párizsban, a Gare de Lyon pályaudvaron (kép forrása: Wikimedia Commons)

2019-ben Franciaország áramtermelésének több, mint 71%-át az atomerőművek adták, Magyarországon pedig ugyanebben az évben ez az érték 50% volt.

Atomenergia a katonai közlekedésben

Ha a vasúti közlekedést nem is, de a katonaság közlekedésére azért jelentős hatást gyakorolt. Mivel a hadseregben szigorú szabályok vannak érvényben, nagyobb biztonsággal tud vigyázni egy ilyen kényes technológiára. Az atomenergia pozitív tulajdonságai, mint például a kisebb méret, a hónapokig elegendő üzemanyag jól kamatoztathatóak a hatalmas katonai hajókon és a tengeralattjárókon. A hűtéshez szükséges víz is korlátlan mennyiségben rendelkezésre áll.

Az X-12 a Youtube-on

Források

* A német Wikipédia X-12 című szócikke

Ha tetszett a bejegyzés, kövess Facebookon is!