„Westinghouse Electric Company“ tyrimų centre oras persmelktas ozono tvaiko ir tvyrančio nusivylimo, kurį čia, rodos, galima paliesti ranka. Priešais mane stūkso integralus slėginis vandens reaktorius – 400 tonų plieno ir cirkonio lydinio monolitinis korpusas, kurį inžinieriai suprojektavo per intensyvų, 24 mėnesius trukusį finansinio spaudimo laikotarpį. Nors šis projektas turėjo tapti ekonomiška alternatyva milžiniškoms jėgainėms, dabar jis tėra stacionarus liudininkas to, kaip 10 barų slėgio kritimas gali sužlugdyti milijardines investicijas. „Cleanroom“ zonoje, kur temperatūra griežtai palaikoma ties 18 laipsnių Celsijaus, kiekviena dulkė vertinama kaip potencialus komponento gedimo šaltinis, galintis sugriauti trapų inžinerinį balansą.
Šį rytą stebiu, kaip vyresnysis inžinierius, kurio pavardė figūravo 2021-ųjų bankroto bylose, nervingai tikrina skysčio srauto jutiklius, o jo rankų drebulys išduoda ne amžių, bet suvokimą, jog „Navier-Stokes“ lygčių sprendiniai visiškai neatitinka realybės. Projektavimo fazėje atlikti skaičiavimai pasirodė klaidingi: kompiuterinis modelis neįvertino turbulencijos intensyvumo, kai srautas pasiekia 1000 kg/s ribą. Procesą stabdyti buvo vengiama, nes investuotojai reikalavo rezultatų čia ir dabar, sąmoningai ignoruodami techninius perspėjimus apie aušinimo tinkle galinčią susiformuoti „grįžtamojo ryšio kilpą“.
Trijų metrų ilgio vamzdynų raizginys reaktoriaus viduje šiandien atrodo kaip uždelsto veikimo mechaninis spąstas, kurio ištakos siekia vieno žmogaus sprendimą sutaupyti laiko modeliuojant šilumokaičio geometriją naudojant supaprastintus baigtinių elementų metodus (FEM). Nors buvo galima sustoti ir iš naujo peržiūrėti duomenis, biudžeto eilutės spaudė stipriau nei fizikiniai dėsniai, tad aušinimo srautui tapus savaiminiu, sistema pradėjo maitinti pati save – tai buvo akimirka, kai fizikos dėsniai nustojo tarnauti inžinerinei logikai.
Kiekvienas šio reaktoriaus kvadratinis metras tapo kompromisu tarp JAV branduolinės reguliavimo komisijos (NRC) diktuojamų saugumo reikalavimų ir būtinybės mažinti gamybos kaštus. Stebint, kaip 10x10x10 metrų šerdis pulsuoja, bandydama suvaldyti šiluminę apkrovą, kurią sukelia netikėta srauto anomalija, tampa akivaizdu, jog tai nėra tragedija, o matematinio nepasitikėjimo pasekmė. Kiekvienas daviklis signalizuoja, kad sistema dirba ties savo fizine riba, o mes tik stebime, kaip atominis tinklas viduje reaguoja į šį nenuspėjamą krūvį.
Šiandienos eksperimento metu srauto greitis šoktelėjo iki 1050 kg/s, sukeldamas vibracijas, kurios perėjo į 150 MPa siekiančią mechaninę įtampą korpuso sienelėse. Atsakingas inžinierius stebi procesą bejėgiškai, žinodamas, kad bet koks įsikišimas tik paspartins komponentų nuovargį. Esame situacijoje, kurioje teorinė fizika susiduria su realia ekonomine būtinybe tiekti elektros energiją, nepaisant to, kad reaktoriaus šerdis veikia nestabilioje zonoje, – tai nėra klaida, o pasirinkimas, padarytas prieš trejus metus, kai buvo nuspręsta ignoruoti CFD modeliavimo neatitikimus.
Iš naujo vertinant reaktoriaus geometriją, tampa aišku, jog SMR koncepcija reikalauja daugiau, nei gali pasiūlyti dabartinė metalurgija. Medžiagų savybės, kurios atrodė pakankamos popieriuje, neatlaiko ciklinio šiluminio plėtimosi, kurį sukelia savaiminio srauto anomalija. Nors keičiame vamzdžių išdėstymą ir naudojame naujus kompozitus, pagrindinė problema išlieka – pumpavimo galia yra ribota, o slėgio kritimas tampa nevaldomas, todėl kiekvienas atnaujintas parametras tik atskleidžia naują silpnąją vietą šioje techninėje aklavietėje.
Šis įrenginys nėra futuristinis sprendimas, o sunkus, brangus ir techniškai pažeidžiamas aparatas, kurio priežiūros kaštai viršija pirminius skaičiavimus, o 2021-ųjų bankroto šešėlis vis dar persekioja kiekvieną komponentą. Niekas nebekalba apie proveržį, tik apie tai, kaip išlaikyti šį reaktorių veikiantį bent minimaliu pajėgumu, nes tai realybė, kurioje ekonominis skaičiavimas yra vienintelis įstatymas, o fizika – tik kliūtis, kurią reikia apeiti per biudžeto korekcijas.
Ekonominis skaičiavimas rodo, kad SMR reaktoriaus komponentų pakeitimo kaina siekia 45 milijonus dolerių, o sistemos prastova techniniam aptarnavimui trunka 14 dienų per metus. Pakeitimus atlieka ribota specialistų grupė kas 18 mėnesių, taip užtikrinant numatytą finansinį ciklą ir minimalų veiklos tęstinumą esant 85 procentų naudingumo koeficientui.