Północna Droga Morska (PDM), o której pisałem tydzień temu może przemienić się w pełnowartościowy szlak morski tylko dzięki energii jądrowej. Ona umożliwia przepływy statków, wydobycie surowców, zaopatrzenie regionu, wprawiając w ruch  coraz większe lodołamacze. Przy uwalnianiu szlaków wodnych od lodu konieczne są ogromne moce statków, także przy niskich prędkościach. To daje siedem rosyjskich atomowych lodołamaczy – flota unikalna w świecie.

Niezwykła gęstość energetyczna atomu jest podstawową zaletą dla lodołamacza, który zamiast codziennie zużywać dziesiątki ton paliwa, potrzebuje mikroskopijne ilości paliwa nuklearnego liczone w gramach. Tak - tu tony, a tam - gramy, różnice masy - w miliony razy. Widać to jasno, porównując z powszechnym napędem spalinowym (ciężki diesel, kiedyś mazut). Chcąc zastąpić paliwo nuklearne dla reaktora RITM-200, wystarczające na siedem lat pracy - potrzebne jest 540 tysięcy ton diesla. Ponad pół miliona ton! To 20 tysięcy autocystern! A że maksymalny załadunek paliwa na statek to 20 tysięcy ton, trzeba to zrobić razem 27 razy, 4 razy w roku zatankować zbiornik lodołamacza do pełna.

Lodołamacze w czasie swojej pracy muszą wytrzymać kolosalne przeciążenia, często i szybko zmienia się zapotrzebowanie na moc, gdyż statek przebija się przez grube lody, wtedy musi manewrować, cofać. Cały system energetyczny łącznie z reaktorem podlega przyspieszeniom i przechyłom porównywalnym z trzęsieniem ziemi. Musi wytrzymać wstrząsy i przechyły statku (burtowe do ±45º a wzdłuż kilu ±15º).

Sercem takiego kolosa jest blok jądrowy. Jak on działa? To taki nuklearny "czajnik", podgrzewający wodę ciepłem wydzielanym podczas kontrolowanej reakcji łańcuchowej. Zachodzi ona w aktywnej strefie reaktora, jej źródłem są pastylki uranu 235. W RITM-200 upakowane są w 241 długich chromoniklowych rurkach (zastąpiły one cyrkonowe, lepiej się zachowują przy wodno-chemicznych sytuacjach kryzysowych). Tę strefę ochładza woda o temperaturze 317oC pod ciśnieniem (dlatego pozostaje w fazie ciekłej), oddająca jednocześnie ciepło do generatora pary, gdzie tworzy się przegrzana para wodna, a ta porusza turbinę, napędzającą prądnice, wytwarzające prąd elektryczny, dzięki silnikom elektrycznym obracający śruby okrętowe. Proste, nie?

W rosyjskich atomowych lodołamaczach pracują zwykle dwa reaktory, mogące zaspokoić potrzeby niemałego miasta. Dzięki temu atomowe lodołamacze mają praktycznie całkowitą autonomię przebywania na otwartym morzu - mogą nawet przez siedem nie wchodzić do portu. Dla statków ważna jest niezależność od przymusu zatankowania, czyli zawinięcia do portu, ale dla lodołamaczy - szczególnie. Dostawa paliwa w pewnych sytuacjach jest bardzo trudna, albo wręcz niemożliwa. Długoletnia praca reaktora, załadowanego raz na 7 lat - daje tutaj ogromne możliwości.

Rosyjska flota atomowych lodołamaczy ma tradycje od 1959 roku, ale dzisiaj wygląda bez porównania potężniej.  Ostatnio do służby przystąpiły trzy najnowsze: "Arktyka" (2020) i "Syberia" i "Ural" (2022). To kolosy - 173 metry długości i 34 szerokości, mają najmocniejsze pływające reaktory (dwa RITM-200, każdy o mocy 36 MWe), dające moc roboczą statku 81,5 tys. koni mechanicznych. Dzięki temu prędkość dwóch węzłów osiągają przy bardzo grubym lodzie (2,9 m). Wszystkimi zarządza AtomFłot (wyspecjalizowana jednostka Rosatomu).

Dzisiejsza flota zapewnia 6-miesięczny okres żeglugi w kierunku Azji. Plany są jednak bardziej ambitne - do 2030 r. ma tam pracować 12 do 14 lodołamaczy (obsługując planowane 80 milionów ton przewozów), z których co najmniej 8 – o napędzie nuklearnym. One mają prowadzić przez cały rok konwoje statków przez grube lody do Azji. Pod pierwszym spośród przyszłych kolosów Arktyki w lipcu '21 roku położono stępkę. To olbrzym o nazwie "Rossija" - o 10 metrów szerszy od poprzedników, znacząco mocniejszy, więc będzie pływał z prędkością dwóch węzłów nawet przy lodzie grubości 4,3 metra. Za sobą pozostawi dużo szerszy tor wolny od lodu, jego ślad będzie miał aż 50 metrów szerokości. Dla prowadzonych statków stwarza to znacznie bezpieczniejsze warunki żeglugi.

Koszt tego giganta to 1,5 miliarda dolarów (128 mld ₽). Rosatom dostarczy nowy typ reaktorów atomowych RITM-400 (120 MW), które kosztować mają pół miliarda dolarów. Dzięki ich mocy i wielkości tego giganta - w 2027 roku, gdy planowane jest oddanie "Rossiji" - średnia szybkość przepływu przez PDM ma wzrosnąć do 10-12 węzłów, nawet przy lodach grubości 4 metrów. Znacząco skróci to czas transportu i zmniejszy ryzyko utknięcia w grubych zimowych lodach.

Lodołamaczom nowej generacji stawia się całkowicie nowe jakościowo zadanie - mają umożliwić nie tylko przejście przez lody Oceanu Arktycznego, ale zapewnić przepłynięcie w ciężkich lodowych warunkach przez PDM z szybkością 12-14 węzłów, czyli 22-26 km/h, która jest atrakcyjna dla armatorów.

Tylko energia atomu może zapewnić taką moc, by pokonać potężne lody skuwające arktyczne morza.