A második világháborút követő évtizedben a nukleáris energiától sokan a megváltást várták, és jóval gyanútlanabbul tekintettek rá, mint manapság. Idővel ráadásul megjelentek nukleáris energiával működő járművek – tengeralattjárók és hadihajók, melyek nem bocsájtottak ki szennyező anyagokat, és alig kellett újratölteni őket. Az atom hasítása tehát egy tiszta, korlátlan energiával teli jövőt ígért ezekben az időkben. Nem csoda, hogy rengetegen nagyon komolyan ebben látták az autózás közelgő forradalmát is.

Az atomkor négy (vagy több-kevesebb) kerekű csodái

A korszakot tehát a Ford tanulmányautója, a Nucleon testesíti meg a legjobban (habár egyéb elképzelések is akadtak, sőt ezekre néha egész „startupokat” építettek), amely 1958-ban született meg, nem sokkal azt követően, hogy Pittsburgh mellett a világon először kezdett el áramot szolgáltatni egy valódi nukleáris reaktor.

Mi lenne, ha egy atomerőmű végtelen energiáját be lehetne építeni egy gépkocsiba, ami aztán korlátlanul száguldhatna az USA sztrádáin?

Manapság, Csernobil vagy akár Fukusima után talán naivnak tűnhet a fenti elképzelés, de azért akadt valami letaglózó szabadság még visszatekintve is abban a jövőben, amit a Ford mérnökei akkortájt álmodtak.

Ez a jövő azonban messze állt a megvalósulástól: a Ford Nucleonnak csak egy 3/8-ados méretarányú modellje készült el, amely nem tartalmazta a kocsi leglényegét adó motort sem. A Nucleon ugyanis nukleáris energiával működött volna az elképzelések szerint, aminek köszönhetően az autóban csak minden 8000 km-en kellett volna kicserélni az energiaforrást. A Ford ekkortájt úgy gondolta, hogy a benzinkutakat nukleáris töltőállomások válthatják fel a jövőben, és ahányszor az autóban reaktor cserélnek, a tulajdonos különböző típusokból is választhat: akadt volna energiatakarékos reaktor vagy épp ellenkezőleg: kifejezetten száguldásra ajánlott reaktor is (a reaktor tervezett helye a kocsi hátsó része volt).

A működési elv ahhoz hasonlított volna, amit a nukleáris meghajtású járművekben használnak ma is: az urán bomlása hőt termel, amely segítségével a vizet gőzzé alakítják. Ez a gőz aztán részben (turbinákon keresztül) hajtaná magát az autót, illetve egy másik turbina segítségével elektromos energiává alakulna át. Ezután a gőz egy hűtőrendszeren keresztül lecsapódna, és immár folyékony vízként kerülne vissza a generátorba – a zárt rendszer pedig addig működne, amíg az urán hőt szolgáltatna. Egy ilyen autó nem pöfögne magából káros anyagot (a radioaktív hulladék persze szintén nem tenne túl jót a környezetnek), és a mai elektromos autókhoz hasonlóan, belsőégésű motor híján szinte teljesen csendes lenne.

Annyira úgy látszott, hogy valóban ez lesz a személyi közlekedés jövője, hogy a Fordon kívül rengeteg más „atomautó” koncepció is született ezekben az években. Az Arbel Symétric szintén 1958-ból például egy francia fejlesztés, amely 40 kW-os nukeláris generátorral működött volna, de miután a francia kormányt nem érdekelte különösebben a dolog, a fejlesztőket maguk alá temetette a temérdek adósságuk, és egy évvel később csődöt is jelentettek. '58-es terv a Simca Fulgur, amit 1959-ben, a Genfi Autókiállításon mutattak be, de ezt valójában sosem szánták tömegtermelésre, csak egy koncepció volt arról, hogy miként festenek majd az autók 2000-ben. A Simca Fulgur ennek megfelelően nukleáris energiával működött volna, hanggal lehetett volna irányítani, és radar segített volna a tájékozódásban. Aztán a tervezők nyilván nagyon meglepődtek volna, ha egy időutazó a fülükbe súgja, hogy 2000-ben bizony még mindig olyan vackok pöfögték szét a légkört, amelyek motorjainak az alapelvét Nikolaus August Otto dolgozta ki 1876-ban.

Igazi ínyencség a Studebaker-Packard Astral 1957-ből, amely nem csak atommeghajtással működött, de ráadásul egyetlen keréken egyensúlyozott giroszkópos megoldással. Sőt ez elvileg a víz felett is tudott volna lebegni. Az igazán nagy dobás azonban a tervezett „energiapajzs”: ez nem csak megszüntette volna a karambolokat, de a sugárzástól is védte volna az utasokat. Irtózatosan a földtől elrugaszkodott elképzelés, de valójában az energiapajzs legalább koncepciószinten némileg megvalósíthatóbbá próbálta tenni az atommeghajtást egy gépjárműben.

1962-ben pedig a Ford előállt egy másik nukleáris autóval is, ez volt a Ford Seattle-ite XXI. Ez már több szempontból hasonlított a mai autókra, például interaktív komputeres navigációsrendszert is elképzelték hozzá a mérnökök. A nukleáris meghajtásból persze nem lett semmi, ahogy az ujjbeggyel történő kormányzásból sem. A kerekek szokásos száma azonban a Ford mérnökeinek sem tetszett, csak szerintük éppen hogy többre lett volna szükség a szokásos négynél, a Seattle-ite így hat abronccsal valósította meg a tökéletes úttapadást. Érdekesség a jármű tervezett moduláris felépítése: a kocsi első része önmagában, amolyan takarékos kis városi guruló-kapszulaként is működött volna.

Miért halt meg az atomautó álma a hatvanas években?

Egyrészt persze nem jó, ha egy közúti baleset egyben nukleáris holokausztot is jelent a szerencsétlenség környékén, de az atomautó koncepcióját mégsem elsősorban emiatt vetették el. Mint szóba került, akadnak nukleáris energiával működő közlekedési eszközök, de valójában ezek esetén az atomenergia inkább szükségszerűség, mint választási lehetőség. Az anyahajók, katonai tengeralattjárók vagy akár a hatalmas jégtörők extrém feltételek közt kénytelenek működni: vagyis gyakran hónapokon, de akár éveken át folyamatosan tartózkodnak a tengeren, miközben rengeteg energiára van szükségük. Jó példa arra, hogy ilyen meghajtást nem is alkalmaznak, ha nem nagyon muszáj, hogy a szállítóhajók esetén is inkább az egyre hatékonyabb dízelmotorok fejlesztésére álltak rá, és csak páran vizsgálják a nukleáris meghajtás lehetőségét. Még esetleg a NASA szaglászik ennek a technológiának a környékén, mivel vizsgálnak olyan rakétarendszert, melyben nukleáris reaktor gyújtaná be az üzemanyagként használt hidrogént, amivel jelentős súlycsökkentést lehetne elérni.

Mint látható tehát, a nukleáris energiát hasznosító járművek mind hatalmasak, aminek az az oka, hogy mind a reaktorok, mind a sugrázástól védő anyagok iszonyatos tömeget képeznek. Amikor a Nucleon kidolgozásra került, a Fordnál komolyan hittek abban, hogy idővel kisebb reaktorok, és könnyebb, a sugárzás elnyelésére alkalmas anyagok fognak érkezni – ezek azonban máig nem állnak rendelkezésre. A számítások szerint ezeknek az autóknak a reaktorát 50 tonnányi ólommal kellene körbeszigetelni a biztonságos működtetés érdekében – tehát hogy sem a sofőr, sem az utasok, sem az utazás környékén tartózkodók ne legyenek rákosak, vagy ütközzön ki rajtuk más tünetekkel a sugárbetegség. Jelenleg egyébként még a legújabb, negyedik generációs reaktorok is elég hatalmasok – szigeteléssel együtt 50 tonnát nyomnak, és körülbelül 25 megawatt áramot termelnek. Egy autó estén ennél jóval kevesebbre, 150 kilowattra lenne szükség – de ilyen kompakt reaktorok egyelőre nem léteznek.

Ilyen lett volna a Chrysler atommeghajtású tankja Alig ért véget a második világháború, az Egyesült Államok már egy esetleges, a szovjetekkel vívott összecsapásra készült. A Chrysler prototípusa ennek jegyében, a nagy háború tanulságait szem előtt tartva épült – ha pedig valaha elkészül, csodafegyver lett volna.

Mindezek mellé társult az is, hogy idővel a közvélemény is kezdett elfordulni az atomenergiától, miután annak egyre több hátulütője derült ki.

Száguldhatok még önfeledten atomautóval?

A legfőbb problémát elsősorban a reaktor mérete jelenti tehát. Ugyanakkor kétségtelenül létezik egy trend, amely az egyre kisebb reaktorok fejlesztésének irányába hat, és az is igaz, hogy egyelőre senki meg sem próbált gépkocsiban is használható reaktort kifejleszteni. A kétezres évek végén pedig már ötleteltek azon, hogy a nukleáris meghajtás kapcsán az uránt tóriummal és lézerekkel váltsák ki, de túl sok gyakorlati gyümölcsöt ez az elképzelés sem fialt. Esetleg akkor lehet komolyan visszatérni erre a témára, ha valaha is megvalósul a hidegfúzió – azonban ezt a technológiát akár kísérletinek is titulálni erős eufemizmus jelen pillanatban.

A Marson bezzeg már van atommeghajtású autó, több is...

Csüggedten vehetjük észre, hogy miközben bolygónkon az atomautó elérhetetlen vágyálom, a Marson már két nukleáris meghajtású jármű is bóklászik: a Curiosity és a Perseverance roverek. Ezekben az autóméretű, guruló alkalmatosságokban nukleáris hasadás kelti a feszültséget, a logikus kérdés tehát, hogy ha nekik lehet, nekünk miért nem? A válasz az, hogy számtalan okból. Való igaz, hogy például a legutóbb a Marsra küldött eszköz, a Perseverance energiaforrása a Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator (MMRTG), amely a plutónium bomlása során keletkező hőt hasznosítja némileg ahhoz hasonló módon, ahogy a Ford mérnökei tervezték azt a Nucleonban.

Azonban a Perseverance önmagában működik, a közelben nem tartózkodnak emberek, így a sugárzás annyira nem jelent problémát, mint egy város közepén. A következő probléma, hogy bár az MMRTG 14 éven át működik, azonban nem termel túl sok energiát. Mint fentebb írtuk, egy autónak a szokott működéséhez súlytól függően kb. 150 kilowattra lenne szüksége, az MMRTG ehhez képest csak 110 Wattot (nagyjából tehát ezerszer kevesebbet) termelt a kilövéskor, és ez is csökken valamennyit évről-évre. A mérete és a kerekei ellenére ugyanis a Perseverance nem egy gépkocsi, jóval lassabban halad például. Azonban ami miatt a plutónium meghajtású gépkocsik tömegtermelése elképzelhetetlen, az az a tény, hogy alig akad a célnak megfelelő plutónium.

A NASA Pu-238-at használ, ami egy, az atombomba gyártása közben keletkező melléktermék, azonban az USA nem termelt Pu-238-at 30 éve, mióta nem gyártanak új bombákat. Jelenleg a NASA-nak is annyi készlete van ebből az anyagból, amennyiből a Perseverance-ra futotta, illetve a készlet elég lehet talán még egy misszióra a mélyűrbe valamikor a 2020-as évek közepén, aztán ennyi volt. Sőt a NASA már az elmúlt 25 évben is az oroszoktól vásárolt plutóniumot (összesen 16 kilogrammot), és bár próbálták ismét beindítani ennek az anyagnak a termelését az USA-ban, de még az elképzelés is eltörpül ahhoz a kapacitáshoz képest, ami a nyolcvanas éveket jellemezte ebből a szempontból. Egyébként épp a plutónium égető hiánya okozhat komoly gondokat a NASA űrkutatasának a jövőben, de ez már egy másik történet.

Források: autoblog, the bulletin, cnet, damn interesting, extremetech, forbes, nasa, the news wheel, the next web, treehugger, wiki_1, wiki_2

(Címlapkép/nyitókép: Flickr/James Vaughan)

További cikkek a témában:

Az angolok után a NASA is a nukleáris űrhajó-meghajtásra szavaz a Mars-utazáshoz Újra kezdenek előtérbe kerülni az atommeghajtású űrhajók, a NASA ugyanakkor az elmúlt években elhanyagolta a területet, és most változtatni kíván ezen.

Az Egyesült Királyság nukleáris űrhajója lefelezné a Mars-utazás idejét A Rolls-Royce az Egyesült Királyság Űrügynökségével összefogva szeretné forradalmasítani az űrutazást, újonnan fejlesztendő atomhajtóművek alkalmazásával. A Marsig tartó út így jelentősen lerövidülhet, és lehetővé válhat a mélyűr meghódítása.

Ezért küldtek az oroszok márciusban egy hatszáz fős expedíciót az Északi-sarkra Kiterjedt és komplex katonai és tudományos műveletekről volt szó. De mit csináltak ott pontosan?