Az atomenergiára gondolva először az jut eszembe, hogy a technológiai fejlődés és a mérnöki tudás mennyire határtalan, hiszen az újabb és újabb tudományos kutatások és fejlesztések továbbra is lehetőséget biztosítanak arra, hogy az atomenergia egyre szélesebb körben szolgálja a jövőben is az emberiséget. E technológiával kapcsolatban általában a nagy villamos teljesítményű atomerőművi blokkokra gondolunk, pedig vannak más, nagyon különleges és egyedi alkalmazások és felhasználási területek. A paksi telephelyen a két új, VVER-1200 típusú, 3+ generációs blokkot is építő Roszatom orosz állami atomenergetikai konszernnek számos ilyen innovatív technológiája van. A következőkben ezekből mutatok be kettőt.

2018 elején a globális és az orosz atomenergetika újabb jelentős mérföldkőhöz érkezett. A szentpétervári Balti Hajógyárból április 28-án indították útnak Murmanszkba a világ első, a XVIII. században élt világhírű orosz tudósról, Mihail Lomonoszovról elnevezett, úszó atomerőművi blokkját, amely négy tengeren, a Balti-, az Északi-, a Norvég- és a Barents-tengeren 4000 kilométert megtéve május 17-én érkezett célba.

A reaktorok fizikai indítása után az úszó atomerőművet, a Lomonoszov Akadémikust, fedélzetén a 70 fős üzemeltető személyzettel, várhatóan 2019 nyarán vontatják át az északi hajózási útvonalon végső állomáshelyére, az innen 2951 tengeri mérföldre (5465 kilométerre) lévő csukcsföldi Pevek városába. Itt a hálózatra csatlakozást követően a világ első úszó atomerőműveként és a legészakibb nukleáris létesítményként fog üzemelni. Ezen a telephelyen már folyamatban vannak azok az építési/fejlesztési munkálatok, amelyek az összes szükséges parti infrastruktúra megteremtését szolgálják.

Az erőművet a Roszatomhoz tartozó Afrikantov Gépipari Kísérleti Tervezőiroda által kifejlesztett két darab KLT-40C típusú reaktor fogja működtetni, amely összességében 70 MW villamos és 300 MW hőteljesítményt biztosít. Emellett ez a típusú úszó atomerőművi blokk napi 330 ezer köbméter tengervíz sótalanítására is alkalmas. Az orosz atomtudósok és hajóépítők által tervezett atomerőművet egy 144 méter hosszú, 30 méter széles és 21 000 tonna vízkiszorítású hajótestre építették.
Az ilyen típusú erőművek folyamatosan tudnak üzemelni, és ezért nagyon gazdaságosak. A reaktorokban a nukleáris üzemanyagot csak 3-5 évente kell cserélni. Az erőmű tervezett üzemideje 40 év, de ez akár 50 esztendőre is kitolható. Oroszország a hasonló reaktorokkal kapcsolatban több évtizedes üzemeltetési tapasztalattal, valamint kipróbált és bevált technológiákkal rendelkezik. Gondoljunk csak az orosz atomjégtörőkre! A világ első – azóta már múzeumként működő – atommeghajtású jégtörőjét, a Lenin jégtörőt már 1956-ban üzembe állították.

Ezt az innovatív technológiát úgy tervezték meg, hogy elősegítse Oroszország nehezen és körülményesen elérhető területein a villamosenergia-ellátást, tekintet nélkül a természeti adottságokra, a közlekedési infrastruktúrára, valamint a tüzelőanyag-szállítás költségeire, ezáltal kiküszöbölve az ilyen kihívásokat. Éppen ezért az úszó atomerőmű kiválóan alkalmas arra, hogy távoli területeket, adott esetben a gazdaságilag fontos partvidéki telephelyeket hő- és villamos energiával lássa el, mindezt fenntartható módon, biztonságosan és a klímavédelmi céloknak is megfelelve szén-dioxid kibocsátása nélkül. Az erőmű nem egy adott helyhez kötött, ezért szükség szerint oda lehet vontatni, ahol áramra és hőenergiára van szükség. Számos atomenergia-ellenes csoportosulás kritikája dacára nagyon sok környezetvédő és zöld csoport üdvözölte ezt a projektet, hiszen ez az egyetlen megvalósítható módja annak, hogy csökkenteni lehessen az Északi-sarkvidék szennyezését, amely jelenleg több millió tonna szén-dioxid- és egyéb károsanyag-kibocsátást jelent a régió törékeny ökoszisztémáinak.

A technológia fejlesztése során az orosz mérnökök és fizikusok elsőrendűnek tekintették a nukleáris biztonság kérdését, ezért az úszó atomerőmű rendelkezik a legmodernebb biztonsági és védelmi rendszerekkel, így teljes mértékben megfelel a Nemzetközi Atomenergia Ügynökség biztonsági követelményeinek. A szakértői elemzések és tanulmányok azt mutatják, hogy cunami vagy más természeti katasztrófák sem tudnának kárt okozni benne.

Mindezekre tekintettel talán nem meglepő, hogy az úszó atomerőművek iránt hatalmas a nemzetközi érdeklődés. Jelenleg az orosz cég 10-15 ország képviselőivel folytat tárgyalásokat e technológiával kapcsolatban. Ez pedig a jövőben komoly exportlehetőséget jelenthet Oroszország számára. Csak önmagában Kína 20 ilyen úszó atomerőművet rendelne, valamint stratégiai fontosságúnak tartja az ilyen típusú erőmű építését, éppen ezért gőz­erővel dolgozik egy saját tervezésű úszó atomerőmű kifejlesztésén és üzembe állításán. Az első ilyen kínai erőmű üzembe állítása 2019-ben várható. Mindez azért különösen fontos Kína számára, mert meg akarja gyorsítani az olaj és a földgáz kiaknázását. Emellett pedig ezen atomreaktorok révén az ember által létrehozott számos szigetet képes lesz – a szárazföldi és a dízelgenerátoros ellátás helyett – gazdaságosan villamos energiával kiszolgálni.

Csukcsföld 1974 óta használ atomenergiát. A Lomonoszov Akadémikus üzembe állítása után a bilibinói atomerőművet és a csaunszki szénerőművet fogja kiváltani, a jelenlegi szinthez képest évi 50 000 tonnával csökkentve a szén-dioxid-kibocsátást.  Az extrém téli hidegben, amikor a hőmérséklet -40 fok alá esik, a közlekedési infrastruktúra hiánya miatt a távoli területek csak az atomenergiára támaszkodhatnak a klímavédelmi céloknak is megfelelő gazdaságos és folyamatos villamosenergia-ellátás érdekében.

Az orosz atomenergetikai konszern már dolgozik az úszó atomerőművek második generációján, amelyet optimalizált úszó atomerőműveknek neveztek el. Ezeket két RITM-200M típusú reaktorral szerelik majd fel (egyenként 50 MW teljesítménnyel).

Az előző típusokhoz képest ezeknek a reaktoroknak a teljesítménye nagyobb lesz, de a méretük kisebb.
Az oroszországi úszó atomerőművi fejlesztési koncepció jól illeszkedik a Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) által készített World Energy Outlook 2017 című kiadvány Fenntartható Fejlődés Szcenáriójának globálisan teljesítendő jövőképéhez, hiszen a globális klímavédelmi célok elérése érdekében a következő évtizedekben jelentősen fejleszteni kell az atomerőművi termelést, természetesen a megújuló energiaforrások mellett.

A világ atomenergetikai iparának legnagyobb seregszemléjén, a tavalyi moszkvai atomexpón számos innovatív technológiát ismertettek a nagyközönséggel. A Roszatom innovációs részlegének standján például az eddigi fejlesztési eredmények illusztrálására bemutatták a világ legkisebb, szinte tenyérben elférő nukleáris reaktorát. A Ni-63-as izotópot használó törpereaktor teljesítménye 1 µW. E különleges akkumulátor több mint 50 éven át tud szünet nélkül működni, aminek kiválóan hasznát tudják látni az űrkutatásban vagy akár a gyógyászatban, például a szívritmus-szabályozók fejlesztésében.

Az orosz kutatók tovább folytatják a nukleáris akkumulátorokkal kapcsolatos fejlesztési munkát, amelyek alapvetően a kapacitás és a feszültség növelését szolgálják. Mindezek kiszélesítik e különleges akkumulátor alkalmazási területeit, és ez egyébként nem a távoli jövő, ugyanis a Roszatom zelenogorszki (krasznojarszki terület) elektrokémiai üzeme 2020–2023 között kezdi meg a Nikkel-63-as izotóp ipari méretű előállítását. A gyár a Hlopin Radiológiai Kutatóintézettel, illetve a leningrádi atomerőművel közösen valósítja meg a 80 százalékos dúsítottságú Ni-63-as izotóp technológiai ciklusát. A zelenogorszki üzem egyébként a világon az egyetlen, amely ipari méretekben állít elő stabil Ni-62-es izotópot, és szintén egyedülálló a világon a Ni-63 dúsításában. Magát az áramforrást a Lucs tudományos kutatóintézetekből és termelő egységekből álló egyesülés állítja elő.
A törpereaktor a lítiumionos akkumulátoroknál harmincszor kisebb, a minimális kibocsátott béta-sugárzás elnyelődik az áramforrásban, és ilyen formában semmiféle veszélyt nem jelent. A zárt városban, Zelenogorszkban található vegyi üzem a dúsított urán mellett stabil izotópokat gyárt, például szegényített urán-hexafluorid feldolgozásával is foglalkozik. Ez az üzem is a TVEL üzemanyaggyártó vállalathoz tartozik, amely a paksi atomerőmű üzemanyagát is biztosítja.

A szerző energetikai mérnök, okleveles gépészmérnök, az atombiztos.blogstar.hu szerzője