Маяки на «космических батарейках»: почему советское наследие оказалось очень опасным?

Вдоль арктического побережья России на протяжении более 24 тысяч километров когда-то работали сотни маяков, которые вообще не нуждались в смотрителях. В них работали точно такие же «батарейки», на которых сейчас летят за пределы Солнечной системы космические аппараты «Вояджеры». Как же так вышло, что советское инженерное решение, экономное и дерзкое, стало очень опасным наследством?

Полная автоматика

Длина береговой линии Северного Ледовитого океана составляет 24 140 километров. Это больше, чем половина экватора. В летние месяцы, когда лед отступает, Северный морской путь, становится главной транспортной артерией между Европой и Азией. Еще в середине XX века, по мере того как индустриальное развитие все больше и больше набирало обороты, росли и объемы судоходства на этом маршруте. Естественно, что кораблям требовались ориентиры, и навигационные маяки стали жизненно необходимы на диких полярных берегах.

Тут-то возникла серьезная проблема. Крайний Север России — это регион с экстремально холодным климатом, где население крайне малочисленно. Да, там живут и трудятся люди, но содержать достаточно большой штат смотрителей на маяках в таких условиях оказалось практически невозможно.

И причин тому было много. Постоянное присутствие человека на отдаленных ледяных берегах — это не только колоссальные финансовые затраты на снабжение и ротацию персонала, но и очень суровая и жестокая проверка на прочность для самих людей. Именно поэтому Советскому Союзу требовалось технологическое решение, которое позволило бы полностью автоматизировать навигационные огни.

Наши инженеры предложили дерзкий план: установить на этих маяках автономные источники питания, которые не требовали бы ни дозаправки, ни обслуживания в течение многих лет. Выбор пал на технологию, которая уже использовалась в военных и космических программах. А именно на радиоизотопные термоэлектрические генераторы, или РИТЭГи, — устройства, которые преобразуют тепловую энергию радиоактивного распада в электричество.



План казался идеальным. Почему? Да потому тогда никто не задумывался о том, что произойдет, когда эти источники энергии начнут выходить из строя. Кроме того, никому и в голову не приходило, что СССР когда-нибудь перестанет существовать.

Дерзко и экономно

Конструкция советских РИТЭГов была относительно простой, если сравнивать их с полноценными ядерными реакторами. Внутри такого генератора помещался радиоактивный изотоп, который непрерывно выделял тепло в процессе естественного распада. Это тепло нагревало специальные термопары, а те, в свою очередь, генерировали электрический ток. Никаких движущихся частей, никакой необходимости в топливе или внешнем источнике энергии. Короче, это был просто отличный механизм для отдаленных и труднодоступных объектов.
Кстати, американцы для подобных целей использовали дорогостоящий плутоний-238. Этот изотоп чрезвычайно эффективен, но его производство требует огромных затрат.

Неудивительно, что советские специалисты пошли по более экономному пути. Они решили применять то, что уже было в избытке на перерабатывающих предприятиях. То есть в ход пошли отходы отработанного ядерного топлива: стронций-90, цезий-137 и церий-144. Эти материалы были дешевыми и доступными, хотя их энергоэффективность и период полураспада отличались от американского аналога.

Каждый такой генератор выдавал стабильное напряжение от 7 до 30 вольт при мощности до 80 ватт. Этого было достаточно, чтобы питать навигационные огни маяка, радиомаяки и другое оборудование. Срок службы РИТЭГа составлял от 10 до 20 лет. Таким образом, маяк мог светить десятилетиями без единого вмешательства человека. По расчетам инженеров, это полностью решало кадровую проблему и обеспечивало безопасность судоходства на всем протяжении Северного морского пути.



Тысячи километров побережья были усеяны этими автоматическими огнями. Они работали в снегах и туманах, выдерживали арктические штормы и морозы. Казалось, что проблема решена раз и навсегда. Однако экономия на материалах и грубость конструкций, предназначенных для работы в экстремальных условиях, таили в себе риск, который станет очевиден только спустя десятилетия. Герметичность корпусов, рассчитанных на стандартные условия, оказалась недостаточной для агрессивной арктической среды, а дешевое сырье требовало гораздо более тщательной защиты, чем дорогой плутоний.

Радиационные истории

В 1991 году Советский Союз прекратил свое существование. На северо-западе страны, в Мурманской и Архангельской областях, насчитывалось около 200 маяков, работавших на РИТЭГах. Сколько их было разбросано по побережьям самой большой страны на планете, наверное, не сказал бы никто. Однозначно, что больше 400.

Но пугало даже не число объектов, а то, что все они остались без присмотра. Корпуса генераторов ветшали, защитные оболочки теряли герметичность, а радиоактивные изотопы постепенно начинали воздействовать на окружающую среду.

Время от времени раздавались очень опасные звоночки. В 1999 году на автобусной остановке в городе Кингисеппе (Ленинградская область) был обнаружен источник радиации. Им оказался РИТЭГ, похищенный с одного из заброшенных маяков мародерами, которые искали цветной металл. Грабители разобрали генератор, даже не подозревая о смертельной опасности, которую он представлял.

Похожий случай произошел в 2001 году в Грузии. Трое лесорубов, работавших в отдаленной долине реки Ингури, наткнулись на странные керамические предметы, которые излучали тепло. Мужчины взяли их в руки, и вскоре двое из них оказались в больнице с тяжелыми радиационными ожогами и острой лучевой болезнью. Позже выяснилось, что это были еще два советских радиоизотопных генератора, брошенных и забытых в лесу. Их корпуса, проржавев и разрушившись, больше не сдерживали смертоносное излучение.



Неудивительно, что в Норвегии, которая на севере граничит с Россией, очень нервничали от таких новостей. В 1997 году власти этой скандинавской страны предложили начать программу по устранению неконтролируемых РИТЭГов на северо-западе России. Норвежцы помогали не только финансово, но и специалистами. В итоге совместными усилиями были демонтированы порядка 60 генераторов на Кольском полуострове. Вместо ядерных источников на маяках установили солнечные панели и никель-кадмиевые аккумуляторные блоки. Это было безопасное и экологичное решение, хотя и значительно менее надежное в условиях полярной ночи.

Но это всего лишь один российский регион. Сотни других маяков продолжают ржаветь где-то во льдах. Очень радует, что места, где находятся эти объекты, практически необитаемы.

P. S. Есть очень хороший фильм, где РИТЭГ находится в центре сюжета, — «Как я провел этим летом». Рекомендую.