Innholdsfortegnelse

• Atomdrevne marinefartøyer
• 2.1 Konstruksjon av atomdrevne ubåter og overflateskip
  • 2.1.1 Designbyråer
  • 2.1.2 Skipsbyggingsverft
• 2.2 Teknologisk utvikling av de atomdrevne fartøyene
  • 2.2.1 Første generasjons atomubåter
  • 2.2.2 Andre generasjons atomubåter
  • 2.2.3 Tredje generasjons atomubåter
  • 2.2.4 Fjerde generasjons atomubåter
  • 2.2.5 Atomubåter med flytende-metall kjølte reaktorer
  • 2.2.6 Prototypeubåter
  • 2.2.7 Miniubåter
  • 2.2.8 Atomdrevne overflateskip
• 2.3 Teknologisk utvikling av marinereaktorer
  • 2.3.1 Første generasjons reaktorer
  • 2.3.2 Andre generasjons reaktorer
  • 2.3.3 Tredje generasjons reaktorer
  • 2.3.4 Fjerde generasjons reaktorer
  • 2.3.5 Flytende-metall kjølte reaktorer
  • 2.3.6 Atomreaktorer på overflateskip
  • 2.3.7 Russisk ubåtbrensel
• 2.4 Atom- og strålingsrisiko ved marinereaktorer
  • 2.4.1 Kontrollorganer for atomubåtsikkerhet
• 2.5 Klassifisering av atomdrevne marinefartøyer
• Sluttnoter

Atomdrevne marinefartøyer

I perioden 1955 til 1996 ble det bygget 247 atomubåter og fem atomdrevne overflateskip i Sovjetunionen/Russland.[66] I tillegg er det bygget en reaktor som kan monteres på dieseldrevne ubåter. De atomdrevne marinefartøyer er stasjonert ved Nordflåten (2/3) og Stillehavsflåten (1/3). Ved de to andre sovjetiske flåtene, Svartehavsflåten og Østersjøflåten, har det aldri vært stasjonert atomdrevne fartøyer. Frem til slutten av 80-tallet var antallet ubåter i den sovjetiske marinen høyere enn det totale antall ubåter i alle andre land tilsammen.[67] Som en følge av nedrustningsavtalen START II, og på grunn av høy alder, er 138 atomubåter til nå tatt ut av drift. Dette antallet kommer til å øke i årene framover. I Nordflåten er det for tiden 67 atomubåter og to atomdrevne slagkryssere i drift. Ved Stillehavsflåten er det i drift 42 atomubåter, en atomdreven slagkrysser og et atomdrevet kommunikasjonsskip. [68]

2.1 Konstruksjon av atomdrevne ubåter og overflateskip

2.1.1 Designbyråer

Sovjetiske atomubåter er designet ved tre hoved-designbyråer som igjen har en del underavdelinger. Den første sovjetiske atomubåten ble designet av Spesial Design Byrå nr. 143 (SKB-143). Dette designbyrået gikk senere i lag med SKB-193 og SKB-16 og dannet Malakhit Design Byrå i St. Petersburg. SKB-143 har designet angrepsubåtene av prosjekt 627 A- November klasse, prosjekt 645 ZjMT, prosjekt 671 - Victor klasse, prosjekt 705 - Alfa klasse, prosjekt 971 - Akula klasse og prosjekt 661 - Papa klasse. Designbyrået Rubin Sentrale Marinedesignbyrå (SKB-18) i St. Petersburg har designet ubåtene av prosjekt 658 - Hotel klasse, prosjekt 675 - Echo I-II klasse, prosjekt 667 - Yankee og Delta I-IV klassene, prosjekt 941 - Typhoon klasse, prosjekt 685 - Mike klasse og den kommende prosjekt 885 - Severodvinsk klasse. Konstruksjonsbyrået Lazurit (STB-112) i Nizjnij Novgorod har utviklet atomubåtene av prosjekt 670 - Charlie klasse og prosjekt 945 - Sierra klasse.[69]

Tabell 3: Oversikt over designbyråene.

2.1.2 Skipsbyggingsverft

I det tidligere Sovjetunionen ble det bygget atomubåter ved fire skipsbyggingsverft.[70] Et av disse er Sevmasj (tidligere verft nr. 402) i Severodvinsk, som ble tatt i bruk i 1955. Amurskaja-verftet (tidligere verft nr. 199) ved Komsomolsk-na-Amure ble tatt i bruk i 1957. Dette verftet har en underavdeling i Bolsjoj Kamen nær Vladivostok. Siden 1960 har atomubåter også blitt bygget ved Krasnoje Sormovo (tidligere verft nr. 112) i Nizjnij Novgorod og Admiraltejskaja-verftet (tidligere verft nr. 194 og 196) i St. Petersburg. De fem atomdrevne overflatefartøyene er bygget ved Baltijskaja-verftet (tidligere verft nr. 189) i St. Petersburg.[71]

Fram til 1992 ble det ved de fire skipsverftene bygget mellom fem og ti atomubåter i året. I dag bygges det bare atomubåter i Severodvinsk, i en takt på en til to i året. Det er ved verftet i Severodvinsk det er bygget flest atomubåter, totalt 127.[72] Det er bygget 56 atomubåter ved Komsomolsk-na-Amure, 39 i St. Petersburg og 25 i Nizjnij Novgorod.[73] En del av ubåtene som er bygget i Nizjnij Novgorod og i St. Petersburg har blitt transportert via de indre vannveier (Volga og Karel kanalene) til Severodvinsk hvor de har blitt ferdigbygget, trolig våpen og reaktorutrustning.[74]

2.2 Teknologisk utvikling av de atomdrevne fartøyene

Vedtaket om at Sovjetunionen skulle bygge atomdrevne ubåter ble gjort ved et dekret den 21. desember 1952.[75] På dette tidspunktet hadde allerede arbeidet med reaktorteknologien for ubåter kommet i gang. Ved Obninsk-senteret utenfor Moskva var det bygget opp en trykkvannsreaktor, og noe senere ble en flytende-metallkjølt reaktor satt i drift. Disse reaktorene ble brukt både for uttesting av reaktorteknologien for bruk i skip og som opplæringssted for ubåtmannskapene. Mannskapene ble senere overført til Sovjetunionens første atomubåter.

Sammensettingen og opplæringen av de første ubåtmannskapene startet i 1954. I 1955 startet den første marinereaktoren i Obninsk og reaktortreningen for de som ble rekruttert til de to første atomubåtene K-3 og K-5. Året etter startet opplæringen av mannskapene til atomubåtene K-8, K-14 og K-19 her. Samtidig ble en prototype reaktor med flytende-metall kjøling startet opp med henblikk på opplæring av mannskaper til atomubåten K-27.[76]

Byggingen av den første sovjetiske atomubåten (Leninskij Komsomol, K-3) av prosjekt 627 A - November-klasse, startet i Molotovsk (Severodvinsk) 24. september 1955.[77] Ubåten ble sjøsatt 9. august 1957, og de to reaktorene ble startet opp henholdsvis 3. og 4. juli 1958.[78] Den første amerikanske atomubåten Nautilus ble tatt i bruk tre år tidligere, den 17. januar 1955. Fordi USA var tre år tidligere ute med en atomubåt, ble det i Sovjetunionen bestemt at en skulle ta i bruk K-3 allerede før testresultatene for reaktorene var klare.[79] Atomdrevne ubåter ga både USA og Sovjetunionen mulighet til å bringe atomvåpen ubemerket nært opptil hverandres kyster. Utplasseringen av atomraketter på ubåter ble en svært viktig del av våpenkappløpet under den kalde krigen.

2.2.1 Første generasjons atomubåter

Atomubåtene av prosjekt 627A - November klasse, 658 - Hotel klasse, 659 - Echo-I klasse og 675 - Echo-II klasse blir regnet som 1. generasjons atomubåter i den Sovjetiske marinen. Totalt ble det bygget 55 1. generasjons atomubåter i perioden 1955 til 1964. Av disse er det 13 av November klassen, 8 av Hotel klassen, 5 av Echo-I klassen og 29 av Echo-II klassen.

Ubåten K-19 av prosjekt 658 - Hotel klasse var Sovjetunionens første strategiske atomubåt utstyrt med tre ballistiske atomraketter. Ubåten K-145 av samme klasse ble etter noen år ombygget til å kunne føre seks ballistiske atomraketter. Ubåtene av Echo-I/Echo-II klasse ble utstyrt med åtte krysser-raketter. Etter noen år ble en del av ubåtene av Echo-II klassen bygget om til andre formål, blant annet til å kunne føre miniubåter. Etter 1992 er alle 1. generasjons atomubåter tatt ut av drift.[80]

2.2.2 Andre generasjons atomubåter

I perioden 1964 til 1974 ble det bygget 34 atomubåter av prosjekt 667A - Yankee klasse. Disse ubåtene var utstyrt med 16 ballistiske atomraketter med en rekkevidde på opptil 3000 kilometer. Ubåtene i denne klassen ble konstruert etter samme grunnprinsipp som den amerikanske atomubåt-klassen George Washington.[81] Dette er årsaken til at klassen fikk betegnelsen Yankee i NATO.[82] Av de 34 atomubåtene i klassen ble 10 stasjonert ved Stillehavsflåten og 24 ved Nordflåten. Alle ubåtene i Yankee klassen er i dag tatt ut av drift og arbeidet med å hugge dem opp er kommet i gang.

Med utgangspunkt i ubåtene i Yankee klassen ble ubåtene av prosjekt 667 B - Delta-I klasse bygget.[83] Disse ubåtene er modifiserte og utstyrt med 12 ballistiske raketter med en rekkevidde på opptil 9000 kilometer, dvs. interkontinentale raketter. Det ble også gjort betydelige forbedringer på navigasjonsutstyret på disse ubåtene. Med tilgang på ubåter med interkontinentale raketter var det ikke lenger nødvendig å patruljere nært opptil USAs kyster. Ubåtene kan skyte ut rakettene fra havområder like utenfor Kolakysten, eller fra patruljeområder under pol-isen. Senere ble det bygget ubåter av prosjekt 667 BD - Delta-II, 667 BDR - Delta-III og 667 BDRM - Delta IV klasse. Sistnevnte kan skyte ut sine raketter fra marinebasene hvor de er stasjonert, og er utstyrt med 16 interkontinentale atomraketter. Ved de tre siste klassene ble ubåtene gjort betydelig mer stillegående enn de tidligere ubåtene av Yankee og Delta-I klasse. Årsaken til dette var USAs utbygging av lyttkabel-nettet SOSUS. Dette er et nett av undersjøiske kabler som lytter etter russiske atomubåter. Systemet ble bygget ut langs øst- og vestkysten av USA, ut fra kysten av Nord-Norge og utenfor Grønland, Island, Færøyene og Storbritannia.[84] Totalt ble det i perioden 1971 til 1992 bygget 43 atomubåter av Delta-I-IV klasse.

Av 2. generasjons atomubåter er også ubåter av prosjekt 670 - Charlie klasse og prosjekt 671 - Victor klasse. Byggingen av disse ubåtene foregikk parallelt med byggingen av Yankee-klassen.[85] Av Charlie-I og Charlie-II klassen er det bygget totalt 17 ubåter, mens det er bygget hele 48 ubåter av klassen Victor I-III. En del av disse er fortsatt i drift. Ubåtene i Charlie klassen er utstyrt med krysser-raketter og har som formål å bekjempe angripende hangarskip og overflateskip. Ubåtene i Victor klassen er angrepsubåter med formål å bekjempe fiendtlige ubåter.[86] Disse er også de første sovjetiske atomubåtene med bare en trykkvannsreaktor.[87]

I dag er de fleste ubåtene av Yankee klassen tatt ut av drift. Også de andre ubåtene av 2. generasjon tas gradvis ut av drift for å erstattes av ubåter av 3. og 4. generasjon.

2.2.3 Tredje generasjons atomubåter

Byggingen av den første 3. generasjons atomubåt, som var prosjekt 941 - Typhoon klasse, startet i 1977.[88] Denne ubåten ble tatt i bruk i 1981. Fram til 1989 ble det bygget seks ubåter av Typhoon klassen. Ubåtene er verdens desidert største, og hver er utstyrt med 200 atomstridshoder. Disse ubåtenes hovedformål er å sikre Russland full gjengjeldelseseffekt ved et omfattende atomangrep. En syvende ubåt av klassen ble påbegynt ved verftet i Severodvinsk, men arbeidet ble stanset - trolig på grunn av de politiske endringene i Sovjetunionen mot slutten av 80-tallet. [89]

Ubåtene av 3. generasjon har vesentlige forbedringer i reaktorene, de har mer elektronisk utstyr og er mer stillegående enn tidligere ubåtgenerasjoner. I 1980 ble Nordflåtens første ubåt av prosjekt 949 - Oscar-I klasse tatt i bruk. Disse ubåtene er utstyrt med krysser-raketter og er beregnet for kamp mot hangarskip. Få år senere kom den første ubåten av prosjekt 949 A - Oscar-II klasse.

Fire angrepsubåter av prosjekt 945 - Sierra klasse ble tatt i bruk mellom 1984 og 1993. Disse ubåtene er bygget med titanskrog.[90] En forbedret utgave ble tatt i bruk i 1990; prosjekt 971 - Akula klasse. Dette er den mest moderne og stillegående ubåten den russiske marinen har i dag.[91] Noen av de første ubåtene i Akula klassen er modernisert slik at de har et lavere støynivå.[92] Senere er ubåter i Akula klassen ytterligere forbedret og gjort enda mer stillegående enn den første som ble tatt i bruk i 1990. Disse ubåtene har betegnelsen Akula-II og er fire meter lengre enn de første ubåtene av klassen.[93] Av 3. generasjons ubåter er det i dag bare ubåtene av prosjekt 949 A - Oscar-II klasse og prosjekt 971 - Akula-II klasse som er under bygging.[94]

2.2.4 Fjerde generasjons atomubåter

I slutten av desember 1993 startet konstruksjonen av en 4. generasjons atomubåt, prosjekt 885 - Severodvinsk klasse.[95] Ubåten ble sjøsatt i 1995, men det er ikke ventet at den vil bli overført til marinen før tidligst i 1998.[96] Ubåten vil bli enda mer stillegående enn ubåter av prosjekt 971 - Akula klasse og er av amerikanske eksperter betegnet som den hittil mest avanserte atomubåten i verden.[97] Det er tre ubåter av Severodvinsk klassen under bygging, og fire til er planlagt.[98] De fire planlagte har betegnelsen Severodvinsk-I. Det er ikke kjent hva som vil være forskjellen mellom disse to ubåtprosjektene. Byggingen av denne klassen atomubåter kan trolig starte ved verftet i Severodvinsk i 2002 - 2004 og være i drift fra 2006 - 2008.[99] Denne ubåtklassen skal trolig utstyres med både strategiske og krysser atomraketter.[100]

Det arbeides også med prosjektering av en ny type strategisk atomubåt som på sikt kan gå inn i de strategiske styrker i lag med ubåter av prosjekt 667 BDRM - Delta-IV klasse og prosjekt 941 - Typhoon klasse, eventuelt erstatte disse på sikt. Ubåt klassen går under betegnelsen prosjekt 935 og vil trolig bli halvparten så stor som Typhoon ubåtene og utstyres med 20 SLBM raketter.[101] Det finnes ingen bekreftede opplysninger om at en slik ubåtklasse faktisk vil bli bygget.[102] Denne ubåtklassen kan være 5. generasjons russiske atomubåter og vil, hvis den blir bygget, tidligst kunne være operativ i 2015.[103]

2.2.5 Atomubåter med flytende-metall kjølte reaktorer

Like etter at Sovjetunionens første atomubåt K-3 ble tatt i bruk sommeren 1958 begynte forberedelsene til byggingen av en ubåt med to flytende-metall kjølte reaktorer (bly-vismut), prosjekt 645, K-27.[104] Ubåten ble designet av SKB-143 i St. Petersburg og ble bygget ved verftet i Severodvinsk. På grunn av krav fra det øverste sovjet om hurtig ferdigstilling av en slik atomubåt ble den bygget med det allerede utviklede skroget fra atomubåter av prosjekt 627 A - November klasse. Fordelene med en ubåt med flytende-metall kjølte reaktorer skulle i følge de sovjetiske konstruktørene være at dampgeneratorene ville trenge mye mindre elektrisk kraft for å starte og stenge ned reaktorene. Ubåten ble derfor utstyrt med en batterikapasitet på bare en fjerdedel av hva den er på ubåter med trykkvannsreaktorer. Ubåten ble også utstyrt med selvstyrte turbo-generatorer.[105] K-27 var utsatt for en rekke uhell med atomreaktorene, men ble først tatt ut av drift etter en alvorlig reaktorulykke i 1968. I 1981 ble hele ubåten dumpet ved Novaja Zemlja i Karahavet.[106]

Erfaringene fra ubåten av prosjekt 645 dannet grunnlaget for en serie på sju ubåter av prosjekt 705 og 705 K - Alfa klasse. Disse ble utstyrt med en flytende-metall kjølt reaktor. Ubåtene var mindre og raskere enn alle tidligere ubåter.[107] De bråkte mye og var derfor lette å oppdage, men med overlegen fart skulle de i en krigssituasjon ha mulighet til å kjøre fra torpedoer. Ubåtene i Alfa klassen hadde som hovedoppgave å ødelegge fiendtlige strategiske atomubåter. I dag er det bare en av disse ubåtene (K-123) som fortsatt er i drift.[108]

2.2.6 Prototypeubåter

Sovjetunionen har også bygget fem atomdrevne prototypeubåter. Ubåten av prosjekt 645 (K-27) var den første av disse og er beskrevet over. Den neste var av prosjekt 661 - Papa klasse (K-162). Ubåten var et resultat av et vedtak i forsvarsministeriet og det øverste sovjet om bygging av en hurtiggående atomubåt for utforskning. Den ble blant annet utstyrt med en ny type reaktorer. Planleggingsarbeidet med ubåten startet i 1960 og ble ledet av hovedkonstruktør N. N. Isain. Ubåtskroget ble bygget i titan.[109] Ubåten ble satt i drift i desember 1969, og har den hittil høyeste registrerte farten for en ubåt under vann med 44,7 knop.[110] Fordelen med å bygge ubåter med titanskrog er at de blir sterkere og dermed tåler det økte trykket på store dyp, samtidig som at hastigheten kan økes. Senere ble det også bygget serieproduserte atomubåter med titanskrog, prosjekt 705 - Alfa klasse og prosjekt 945 - Sierra klasse.[111] I dag bygges det ikke ubåter med titanskrog, trolig fordi skrog av denne typen er særdeles kostbare å produsere.[112]

Neste forsøksubåt var av prosjekt 685 - Mike klasse (K-278 Komsomolets).[113] Også denne ble bygget med et titanskrog. Ubåten var verdens mest dyptgående atomubåt med en maksimalt registrert dykkedybde på 1022 meter. [114] Komsomolets sank i Norskehavet i april 1989.

I tillegg til disse atomubåtene har det også blitt utviklet en atomreaktor som med enkle midler kan monteres på en dieseldreven ubåt. Reaktoren har betegnelsen Nurka-klassen. Reaktoren ligger i dag ved baseanlegget i Ara-bukten ved marinebasen Olenja. Det er ikke kjent hvilken dieseldreven ubåtklasse reaktoren kan monteres på.[115] De dieseldrevne ubåter i Nordflåten er av prosjekt 940 - India klasse, 641 B - Tango klasse og prosjekt 887 - Kilo klasse.[116]

2.2.7 Miniubåter

Sovjetunionen har også bygget tre klasser av mini-atomubåter. Alle mini-atomubåtene tilhører Nordflåten. Av disse er en av prosjekt 10831, en av prosjekt 1851 - X-ray klasse og tre av prosjekt 1910 - Uniform klasse. Miniubåtene er utstyrt med en trykkvannsreaktor hver.[117] Ingen av disse ubåtene er utstyrt med atomvåpen, og de brukes trolig til spesialoppdrag.[118]

Illustrasjon, 9 kb.
Antall atomubåter bygget i Sovjetunionen/Russland i perioden 1958-1995

2.2.8 Atomdrevne overflateskip

Siden 1974 er det bygget og satt i drift tre atomdrevne slagkrysser av prosjekt 1144 - Kirov klasse.[119] Disse er Admiral Usjakov, Admiral Lazarev og Admiral Nakhimov. Et fjerde, Petr Velikij, ble testet utenfor Baltijskaja-verftet i St. Petersburg i siste halvdel av 1995 og ventes satt i drift i 1996.[120] Det vil bli overført til Stillehavsflåten.[121]

Et atomdrevet kommunikasjonsskip av prosjekt 1941 - Kapusta klasse (SSV-33 Ural) har vært i drift ved Stillehavsflåten, men ble etter få år lagt i opplag fordi skipet var for komplisert til at marinen kunne operere det.[122]

Hovedproblemet med de atomdrevne slagkrysserne er at de har hatt mangel på utstyrte baser og reparasjonsanlegg for reaktorene. I tillegg til at reaktorene ikke kan vedlikeholdes etter nødvendige forutsetninger, er også dieselmotorene utslitte.[123] Dette medfører at skipene i dag så og si ikke kan benyttes og for det meste ligger i opplag.[124] Det andre store problemet er at det er nærmest umulig å skifte ut brenselselementene i reaktorene da marinen ikke har et baseanlegg for slikt arbeid.[125] Dette gjenspeiler igjen de problemene som er beskrevet i kapittel 1 om at utviklingen av atomdrevne marinefartøy i Sovjetunionen har skjedd langt raskere enn oppbyggingen av baser og marineverft for nødvendig vedlikehold.

Tabell 4: Oversikt over russiske atomdrevne militære fartøyer.

2.3 Teknologisk utvikling av marinereaktorer

I likhet med at det er utviklet og satt i drift fire atomubåtgenerasjoner er det også utviklet fire generasjoner atomreaktorer for ubåter. I tillegg er det utviklet noen prototypereaktorer som blant annet er brukt i ubåten av prosjekt 645 ZjTS (K-27) klasse og 661 - Papa klasse, samt ubåtene av prosjekt 10831, prosjekt 1851 - X-ray klasse og prosjekt 1910 - Uniform klasse. Det er utviklet en serieprodusert reaktortype med flytende-metall kjøling. Det kan også være små variasjoner i reaktorkonstruksjonen innenfor hver generasjon og innenfor hver enkelt ubåtklasse. For eksempel regner vi både reaktoren OK-350, som finnes i ubåter av prosjekt 670 - Charlie klasse, og reaktorer av typen OK-300, som finnes i ubåter av prosjekt 671 - Victor klasse, som 2. generasjons ubåtreaktorer.

Det som i første rekke skiller en ubåtreaktor fra en reaktor i et atomkraftverk er at de er vesentlig mindre, og at de har større effekt i forhold til volumet. Uranbrenselet som benyttes ved sivile atomkraftverk har i hovedsak en anrikning på opptil fire prosent ²³⁵U.[126] I ubåtreaktorene er anrikningsgraden betydelig høyere. For russiske ubåtreaktorer er anrikningen på opptil 90 prosent.[127] Dette for at ubåtene skal kunne ha en lengre driftstid mellom hver gang brenselelementene skiftes.

Russiske ubåtreaktorer har en termisk effekt på fra 10 MW for de minste reaktorene som benyttes i ubåtene av prosjekt 1910 - Uniform klasse og opp til 200 MW for reaktorene i den nye ubåten av prosjekt 885 - Severodvinsk klasse. De atomdrevne overflatefartøyene av prosjekt 1144 - Kirov klasse har reaktorer med en termisk effekt på 300 MW.

I beskrivelsene marinereaktorene legger vi særlig vekt på å forklare hvilke tekniske mangler ved de ulike atomreaktorene som har ført til ulykker med utslipp av radioaktivitet. For å få et helhetlig bilde av problemene med russiske ubåtreaktorer er det viktig å se dette avsnittet i sammenheng med kapittel 8 som omhandler ulykker med russiske atomubåter.

2.3.1 Første generasjons reaktorer

Mange design- og konstruksjonsbyråer, fabrikker og bedrifter i det tidligere Sovjetunionen jobbet med konstruksjon av atomdrevne skip. I 1952 begynte arbeidet med den første atomdrevne ubåten. Det ble nødvendig å løse en rekke nye ingeniørmessige konstruksjonsoppgaver. En av hovedoppgavene var å konstruere ubåtens atomreaktorer, samt systemer og mekanismer som sikret dens drift. Vitenskapelig leder for de første arbeidene var akademimedlem A. P. Aleksandrov, mens hovedkonstruktør for atomreaktoren var akademimedlem N. A. Dollezjal.[128]

Illustrasjon, 30 kb.
Skissen viser en reaktor av første generasjon sovjetiske atomubåter

Det ble valgt å utvikle en trykkvannsreaktor til bruk i den første atomdrevne ubåten. Denne ble den første trykkvannsreaktoren i Sovjetunionen. Først i 1955 startet arbeidet med trykkvannsreaktorer for bruk i atomkraftverk på land. Under utarbeidelse av den marine trykkvannsreaktor oppsto det en rekke nye, viktige problemstillinger, som en ikke hadde erfaringer med fra de eksisterende grafitt-modererte reaktorer. De grafitt-moderete reaktorene ble bygget av Sovjetunionen for å produsere plutonium til atomvåpen.

I første rekke måtte følgende problemer løses:[129]

• Optimalisering av kjølingen til atomreaktoren
• Metoder for regulering av nøytronene i atomreaktoren
• Metoder for å beskrive hvordan nøytronene oppfører seg i en trykkvannsreaktor
• Den kraftige utbrenningen av atombrenselet og oppsamling av fisjonsprodukter fra ²³⁵U
• Utarbeiding av varmeteknologiske modeller for atomreaktoren
• Utarbeidelse av rutiner for automatisert styring av atomreaktorer

For å finne løsninger på disse problemene ble det laget en liten atomreaktor som kunne brukes i en ubåt. Senere ble det på grunnlag av denne atomreaktoren konstruert fire generasjoner av slike reaktorer med en rekke modifikasjoner.[130]

Konstruksjonen av atomreaktorer for bruk i ubåter var på denne tiden et stort teknologisk framskritt. Likevel hadde atomreaktorene fra et atom- og strålingssikkerhetssynspunkt en rekke alvorlige mangler. Dette medførte en rekke ulykker og totalhavarier. I løpet av bruksperioden for 1. generasjons atomubåter i Sovjetunionen skjedde det fem reaktorhavarier. Disse var med K-19 i 1961, K-11 i 1965, K-222 i 1980, K-431 i 1985 og K-192 (tidl. K-131) i 1989. I tillegg har det skjedd et reaktorhavari med 1. generasjons flytende-metall kjølte reaktorer, det vil si med K-27 i 1968. Ut over dette har det skjedd to nesten-havarier, henholdsvis med K-19 i 1961 og K-116 i 1979. Det har også forekommet 18 betydelige uhell med 1. generasjons reaktorer som har medført at radioaktivitet har lekket ut. Reaktorer av 1. generasjon ble produsert i perioden 1957 til 1968.[131]

Mangler ved 1. generasjons atomreaktorer:[132]

• Stort volum og romfordeling for primærkretsen. Rørledninger som forbinder reaktor med dampgeneratorer, pumper, varmevekslere, volumkompensatorer o.a., hadde for stor diameter. Dette forårsaket store problemer med beskyttelse ved lekkasje i primærkretsen (se havari på ubåten K-192), samt at det lett oppsto slitasje på små rør som forbinder primærkretsen med ulike måleinstrumenter. Disse ble ofte ødelagt og lekkasjer oppsto (se havari på ubåten K-19).
• Upålitelighet ved det utstyret som hadde stor vekt. Dette gjelder særlig elektrisk utstyr som var spredd ut over en rekke områder i og rundt atomreaktoren. Mye av dette utstyret var ikke dimensjonert for å tåle høye temperaturforskjeller og høyt trykk. Temperaturen i primærkretsen var ca. 300[[ring]]C, dampen hadde en temperatur på 250[[ring]]C og trykket var rundt 200 atmosfærer.
• Praktiske mangler på automatiseringen av styreprosessen for reaktoren.
• For operatørene var det et problem at dataene fra måleinstrumenter var upålitelige. Driftsikkerheten ved styre- og beskyttelses-systemer for atomreaktoren var også dårlig (se havari på K-222).
• Den tredje sikkerhetsbarrieren var underdimensjonert. Det ble senere regnet ut at ved brudd i primærkretsen mister den tredje sikkerhetsbarrieren sine hermetiske egenskaper. Hvis dette skjer, er resultatet radioaktiv forurensing av avdelingene (se havari på K-192).[133]
• Ikke tilstrekkelig sikkert system for kontroll over kjedereaksjonen i reaktorkjernen. Startutstyret ga mulighet til å kontrollere kjerneprosesser i reaktoren under start kun ved minimal effekt. Før dette nivået ble start av atomreaktoren gjennomført etter et spesialprogram, som var beregnet av operatøren. Dette programmet kunne i enkelte tilfeller være feil.[134]
• Liten plass rundt lokket over reaktorkjernen økte faren for at lokket kunne bli løftet av uten at operatørene har full kontroll over arbeidet. Dette sammen med overbelastning av utstyr og evt. ureglementert utførelse av arbeidere kunne føre til trykkeksplosjon i reaktorkjernen (se ulykke på K-431 og K-222 i 1980).[135] Kjølekretsene på 1. og 2. generasjons atomubåter er av en slik konstruksjon at en ikke kan få reaktorhavarier som medfører trykkeksplosjon, da det under alle driftsomstendigheter vil være enn viss grad av kjøling til reaktorene.

I tillegg til dette er det en rekke andre mangler ved 1. generasjons atomreaktorer. Dette gjelder mangler ved utstyr som kan medføre mindre utslipp inne i reaktorseksjonen i ubåten. Utslipp til miljøet er eliminert da ubåtens skrog vil stoppe dette.

Per i dag er alle ubåter av 1. generasjon tatt ut av tjeneste i påvente av senere dekommisjonering (se tabell).[136] Økologiske problemer med disse fartøyene er i dag bare aktuelt i forbindelse med uttak av atombrensel, deaktivering av reaktor-delens utstyr og lagring av radioaktivt utstyr fra fartøyene.[137] For ubåter med ødelagt brensel er det påkrevet med ekstra tiltak i forbindelse med uttaket av det brukte brenselet. Dette gjelder særlig ubåten K-192 hvor det i 1989 var en nedsmelting av den ene reaktoren. Se forøvrig kapittel 6 om dekommisjonering av atomubåter.

Det er også viktig å bemerke at atomreaktorene av 1. generasjon spesielt de første årene ble betjent av mannskap som var selvopplært, og dermed ikke hadde den sikkerhetsforståelsen som en har ved drift av dagens atomreaktorer (se havari på ubåten K-19).[138] Dette skyldes i første rekke datidens manglende erfaringer med drift av atomreaktorer i ubåter.

I de siste driftsårene på ubåter av 1. generasjon jobbet det offiserer og flaggkvartermestere (med sjeldne unntak) som på grunn av forskjellige egenskaper ikke kunne jobbe på nye fartøy.[139] Dette gjelder også for de fartøy som i dag er tatt ut av drift, men hvor atombrenselet fortsatt ikke er tatt ut av reaktorene. Dette går ut over sikkerheten til de ubåtene som fortsatt ligger i opplag i påvente av dekommisjonering.

2.3.2 Andre generasjons reaktorer

Som tidligere nevnt ble ubåter av 2. generasjon, prosjekt 667 Yankee og Delta klasse, 670 - Charlie klasse og 671 - Victor klasse prosjektert og bygget fra 1967. Den første ubåten med 2. generasjons marinereaktorer kom til Nordflåten i andre halvdelen av 1967.[140] Prosjekt 667 er den største serien av ubåter, som ble sluttet å bygge i 1990.

Reaktorene av 2. generasjon ble konstruert på grunnlag av erfaringer fra 1. generasjons reaktorene. Det ble tatt hensyn til manglene ved 1. generasjons reaktorene. Men sikkerhetsvurderingen av atomreaktorer var på denne tiden i startfasen i Russland (SU). Verden hadde ennå ikke opplevd havariene på atomkraftverkene Three Mile Island (1979) og Tsjernobyl (1986).

Lekkasjer i varmelederne i reaktorene ble ansett som maksimalt tenkelig ulykke, og derfor ble det satt begrensede krav til systemer for å forhindre fullstendig tap av kjøling av reaktoren ved full sikring av ubåten.[141]

Ut fra erfaringer med bruk av 1. generasjons reaktorer var hovedproblemet med driften vannlekkasjer fra primær- til sekundærkretsen. Dette skjedde hovedsaklig gjennom dampgeneratorene. Det var også problemer med lekkasjer inn i pumpeapparater og dampgeneratorens barrierer. Pumpeapparatene og dampgeneratorene skulle gjøre det mulig å kjøle ned reaktorene ved eventuelle strømbrudd.

På bakgrunn av disse erfaringene ble konstruksjonen av atomreaktoren endret for 2. generasjons reaktorene. Det ble fortsatt benyttet et løkkeskjema; det vil si rundtgående kjølerør. Romfordeling og volum av primær-kretsen ble betydelig redusert. For dampgeneratorene ble det brukt løsninger med rør inne i rør, særlig for de nyeste pumpene til primærkretsen.

Antall rørledninger med stor diameter og som forbinder hovedutstyret (primærkretsens filter, volumkompensatorer osv.), ble også redusert. Praktisk talt alle rørledninger (av både stor og liten diameter) i primærkretsen ble plassert i ubebodde deler av ubåten, under biologisk beskyttelse. Systemer for kontrollmålinger og for automatikk av reaktoren ble også betydelig endret. Det ble tatt i bruk mer fjernstyrt armatur. Ubåter av 2. generasjon gikk over til bruk av vekselstrøm istedenfor likestrøm som i 1. generasjons ubåter. Dette gjorde at en del av utstyret kunne reduseres i størrelse. Turbo-generatorer ble automatisert.[142]

Men det var fortsatt en del problemer med sikkerheten til 2. generasjons atomreaktorer. Det har skjedd tre alvorlige ulykker med disse trykkvannsreaktorene fra 1967 og frem til i dag. Disse ulykkene har skjedd med K-140 i 1968, K-320 i 1970 og K-314 i 1983. I tillegg har det vært flere mindre uhell med lekkasjer i 2. generasjons reaktorer.[143] En grunnleggende mangel ved 2. generasjons reaktorer er at utstyret som brukes i den aktive sonen, i dampgeneratorene og i automatiseringsutstyret har lav kvalitet.

Havariene ble hovedsaklig forårsaket av sprekker i brenselselementer med påfølgende lekkasje av vann fra primærkretsen til andre kjølekrets via dampgeneratorene. Utstyrets lave kvalitet har medført at det har skjedd ulykker på grunn av ukontrollert oppstart av atomreaktorene. Dette var for eksempel årsaken til ulykken med K-146. Det har også vært problemer med at automatikksystemene har kommet i uorden.

Andre uløste problemer er:[144]

• Nødkjøling av atomreaktoren ved full strømkutt i ubåten
• Kontroll over kjerneprosesser i reaktoren når denne befinner seg i nær-kritisk tilstand (unntatt noen ubåter, hvor det under reparasjoner ved kai ble koblet til et ekstra startsystem)
• Hindre full uttørring av den aktive sonen ved brudd i primærkretsen

På slutten av 70-tallet begynte sikkerhetstolkningen å endre seg. Det var karakteristisk for denne at det kom bestemmelser om atom- og strålingssikkerhet som ikke bare tok hensyn til departements egne interesser. Det kom felles bestemmelser om sikkerhet (FBS), OPB(FBS)-73 og OPB(FBS)-82 for atomreaktorer som tok hensyn til anbefalinger fra MAGATE. Forkortelsene gjelder for russiske kontrollorganer og sikkerhetsbestemmelser som vanskelig lar seg oversette til norsk.

2.3.3 Tredje generasjons reaktorer

Utviklingen av 3. generasjons ubåtreaktorer startet tidlig på 70-tallet. Reaktortypene benyttes ombord i ubåter av prosjekt 941 - Typhoon klasse, 949 - Oscar klasse, 945 - Sierra klasse og 971 - Akula klasse. Fra og med disse reaktorene ble konstruksjonen utført med tanke på å minimalisere sjansene for uhell og ulykker. Nye sikkerhetssystemer ble utviklet, særlig for å sikre nødkjølingen til reaktorens aktive sone i krisesituasjoner. Det ble også utviklet nye instrumenter og måleutstyr som raskt kune lokalisere problemer i reaktorene. Systemene ble utviklet med tanke på å kunne håndtere flere ulike lekkasjer i rørsystemene til enhver tid. Dette var særlig viktig i forhold til potensielle lekkasjer i kjølerør med stor diameter.[145]

Det ble brukt et nytt blokksystem for å sikre kjølekretsene mot lekkasjer. Ved å bruke blokksystemer i steden for de gamle rørsystemene kunne en minske dimensjonene på utstyret fordi effekten kunne økes. Sikkerhetsmessig løste disse en rekke viktige oppgaver. Først og fremst ga et slikt system mulighet til å ha en naturlig sirkulasjon av kjølevann i primærkretsen, selv ved høy effekt uttnyttelse. Dette er viktig for organiseringen av kjølevannet i den aktive sonen ved full eller delvis strømstans. Det nye blokksystemet erstattet rørledninger i primærkretsen med korte rør av stor diameter, som forbinder hovedutstyret (reaktor, dampgenerator, pumper).[146] Reaktoren ble utstyrt med et system for avkjøling uten bruk av batteriene, som kunne settes igang automatisk når strømmen forsvant.

Styre- og beskyttelsesystemet til reaktoren ble betydelig forandret. Nødstart-utstyr ga mulighet til å kontrollere reaktorens tilstand på hvilken som helst effekt, også i dens nær-kritiske tilstand. På endel av kontrollstavene ble det installert en selvdrevet mekanisme, som ved strømkutt sikrer senking av lokket på reaktorkjernen til nederste nivå. Ved dette skjer full stans av reaktoren. Dette vil også skje selv om ubåten skulle kullseile. En rekke tekniske nyheter som bidro til økt driftsikkerhet ble også tatt i bruk.[147]

Hovedproblemene for sikkerheten ved reaktorene av 3. generasjon er problemer med hovedutstyret, først og fremst reaktorkjernen og kjøling under drift. Flere mekaniske prosesser økte mulighetene for driftsproblemer. Sikkerhetssystemene ble lagt opp slik at mekaniske deler eller kjølerør ville sprekke før et større havari fant sted. Dermed ville en kunne lokalisere skadene og reparere dem før det var for sent.[148]

Bildet viser vedlikeholdsarbeid ved en av de to reaktorene ombord i en Typhoon-ubåt. Disse reaktorene er av 3. generasjon og har en rekke nye sikkerhetssystemer. Selv om reaktorene har en termisk effekt på hele 190 MW, er de forholdsvis små i størrelse.
Dette bildet er av opphavsrettslige årsaker kun tilgjengelig i den trykte utgaven, som kan bestilles fra Bellona.

2.3.4 Fjerde generasjons reaktorer

Ingen fartøyer av 4. generasjon er foreløpig er tatt i bruk. Det er planlagt å ferdigstille flere ubåter av prosjekt 885 - Severodvinsk klasse. Den første vil trolig bli tatt i drift i 1998.[149] Reaktoren til den første ubåten var klar i 1995. Atomreaktorer av 4. generasjon er utformet som en monoblokk. En klar fordel ved en monoblokk er lokalisering av kjølevannet i primærkretsen i ett volum (i monoblokkens kapsel), samt mangel på rørledninger med stor diameter. 4. generasjons reaktorer er konstruert med hensyn til alle moderne krav til atomsikkerhet. På grunn av vanskelig tilgang til reaktorens mekaniske deler, forutsettes bruk av fjernstyrt utstyr under drift og delvis også under reparasjoner og vedlikehold.[150]

2.3.5 Flytende-metall kjølte reaktorer

De flytende-metall kjølte reaktorene (AI FMV) er en spesiell kategori av atomreaktorer. Det er konstruert en serie av ubåter med flytende-metall kjølte reaktorer, prosjekt 705 - Alfa klasse. Den første ubåten med flytende-metall kjølte reaktorer var av prosjekt 645 ZjTS (K-27). Denne ble rammet av et alvorlig reaktorhavari. Årsaken til havariet var at rør i reaktorseksjonen ble forurenset med korrosjonsprodukter fra det flytende metallet (en bly-vismut blanding). Som et resultat av dette, ble den ene reaktorkjernen overopphetet.[151]

En serie på i alt sju ubåter av prosjekt 705 - Alfa klasse ble konstruert på initiativet fra tidligere marinens hovedkommandør admiral G. Gorsjkov. Den første ubåten (kommandør A.S. Pusjkin) hadde en rekke problemer og småuhell under fabrikk-forsøk og under den korte prøveperioden. Etter en rekke store brudd i reaktorseksjonen ble den hugget opp. Reaktoren med det brukte atombrenselet ble fylt opp med furfurol og bitumen, og befinner seg nå på skipsverftet Zvezdotsjka i Severodvinsk. De resterende seks ubåtene av denne klassen var i drift i 10 år.[152] I løpet av denne tiden hadde reaktorene tilsammen ca. 70 driftsår.[153]

Fordelene med metallkjølte reaktorer er deres dynamikk som gjør det mulig å hente ut mer kraft, samtidig som reaktorene er mindre i størrelse enn tradisjonelle trykkvannsreaktorer. Hovedkraftnettet er konstruert for frekvensen 400 Hertz, som gir mulighet til å redusere størrelsen på en del av reaktorutstyret. Samtidig er bruk av reaktoren mer komplisert. Atomreaktorer med bly-vismut kjøling ble utarbeidet av design-byrå Gidroprosess og OKBM i Nizjnij Novgorod.[154]

Bruk av flytende-metall kjølte reaktorer var komplisert. Spesifikt besto vanskelighetene i at metallblandingen kunne stivne når temperaturen ble lavere enn 125[[ring]]C. Hvis dette skjedde, kunne reaktoren ødelegges. I Zapadnaja Litsa, hvor ubåtene av prosjekt 705 klasse hadde base, ble det bygget et helt land-kompleks for ubåter av denne typen. For å hindre at metallet stivnet når reaktorene ble stengt av, ble det ble bygget et spesielt fyrrom for å levere damp til ubåtene. I tillegg ble det plassert en flytende kaserne og en jager, som ga damp fra sine dampkjeler, til pirene hvor disse ubåtene lå fortøyd. Men på grunn av liten driftsikkerhet ved disse eksterne varmekildene var stort sett ubåtenes egne reaktorer i drift, om enn med minimal effekt.

Vanskeligheter under driften var også forårsaket av høy automatiseringsgrad i disse ubåtene. Kun to av avdelingene var bebodd. Alle styreoperasjoner over systemer og utstyr ble gjennomført fra kontrolltavlen i sentralposten. Ubåtene var konstruert slik for at de skulle være av minst mulig størrelse. Dermed ble også tallet på mannskapet ombord betydelig redusert i forhold til andre russiske atomubåter, til 30 mot normalt rundt 100.[155]

Selv om det har skjedd to atomreaktor-havarier på ubåter med flytende-metall kjølte reaktorer, regnes disse reaktorene som sikrere enn trykkvannsreaktorene. Dette motiveres av følgende egenskaper til det flytende-metalliske kjølemiddelet og reaktorens konstruksjon:[156]

• Høy koketemperatur for metallblandingen (ca 1680°C) med lavt trykk i primærkretsen, som utelukker overtrykk, varmeeksplosjon i atomreaktoren og utslipp av radioaktivitet.
• Rask stivning av blandingen ved lekkasjer. Temperatur for smelting av blandingen er 125[[ring]]C, hvilket utelukker mulighet for alvorlig havari med tap av kjølingen.
• Liten langlivet alfaaktivitet i kjølemiddelet. Ingen utslipp av gassen Po²¹⁰ (halveringstid 138 døgn).
• Reaktorens egenskap ved brudd i kapslingen rundt brenselselementene og ved lekkasjer i primær- kretsen. Dette utelukker betydelige utslipp av radioaktiv jod, som er hovedrisikoen for mannskapet ombord.
• Lite innhold av radioaktivitet, som utelukker ukontrollert start av atomreaktoren med øyeblikkelige nøytroner, samt mulighet for at atomreaktoren stenges ned av seg selv i havari-situasjoner.
• Trykk-gradient mellom veggene i kraftinstallasjonen er rettet fra den andre konturen mot den første, hvilket gir mulighet til å hindre utslipp av radioaktiv varmebærer utenfor konturen.

På det nåværende tidspunkt har konstruktørene av reaktoren løst problemet med "nedfrysing" og "opptining" av metallblandingen i kjernen, men fartøyer med flytende-metall kjølte reaktorer blir ikke lenger bygget. For tiden er det bare en slik ubåt i bruk, nærmere bestemt K-123, som nylig er reparert.[157] K-123 er stasjonert i Zapadnaja Litsa.

2.3.6 Atomreaktorer på overflateskip

Atomreaktorene til bruk i overflateskip ble konstruert på grunnlag av erfaring fra bygging og bruk av reaktorer i atom-isbrytere. Konstruksjonen av reaktoren er nesten helt identisk med reaktorene i isbrytere av Arktika-klassen. Reaktorene har type-betegnelsen KN-3 (OK-900). Reaktorkjernen er av typen VM-16.

Illustrasjon, 6 kb.
Atomreaktoranlegg for atomisbryteren «Arktika»
1: Reaktor
2: (indre) beskyttelseshylster
3: (ytre) beskyttelseshylster
4: nødutgang
5: apparatrommet
6: dampgenerator
7: reaktorrommet

De sikkerhetsmessige mangler ved konstruksjonen av disse reaktorene er de samme som hos ubåtreaktorer av tredje generasjon.[158] Men overflateskip har i dag større problemer enn atomubåter. Dette skyldes at det ved konstruksjon av reaktorer ombord i skip ikke ble funnet noen løsning på spørsmålet om å danne landbaser for disse fartøyene. Som resultat av dette ble atominstallasjoner til overflateskipene Admiral Usjakov og Admiral Nakhimov tatt ut av bruk i lange perioder, da landbasen ikke klarte å forsyne fartøyene med nødvendig strøm, damp og andre nødvendigheter. Utstyret i reaktorene ble fort utslitt, og det ble ikke bevilget midler til reparasjon. Til slutt ble fartøyene tatt ut av bruk.[159]

Problemet med utskifting av brenselselementene til atomreaktorer på disse fartøyene er ikke løst. Det ble antatt at denne operasjonen skulle gjennomføres ved skipsverftet Sevmorput i Murmansk. Men ved Sevmorput har en ikke utstyr til å gjennomføre slik omlasting. Derfor ble det bestemt at arbeidet skal utføres ved skipsverftene i Severodvinsk. Dette har til nå ikke skjedd. Årsaken er at det ved kaianlegget i Severodvinsk er for grunt til at de store slagkrysserne kan gå inn. Det er ikke ventet at det blir satt i drift flere atomdrevne overflateskip etter at den 4. slagkrysseren Petr Velikij forlater verftet i St. Petersburg i 1996 og blir overført til Nordflåten.[160]

2.3.7 Russisk ubåtbrensel

Brenselelementer for russiske atomubåter med trykkvannsreaktorer blir produsert ved Maskin-byggingsfabrikken i Elektrostal utenfor Moskva. Brenselelementene til de flytende-metall kjølte reaktorene (ubåter av prosjekt 705 - Alfa klasse og prosjekt 645 ZjTS) ble produsert ved Ulbinskij Metallurgiske fabrikk i Ust-Kamenogorsk i Kazakhstan.[161]

Reaktorkjernen i russiske atomubåter består av mellom 248 og 252 brenselelementer, avhengig av type reaktor. De fleste russiske atomubåtene har to reaktorer. Hvert brenselelement består av flere titalls brenselpinner. Disse brenselpinnene varierer fra tradisjonelle runde pinner til avanserte flate plater.[162] Det er særlig på senere års reaktorgenerasjoner at en benytter seg av flate brenselpinner. Dette gjør at overflaten for hver brenselpinne blir større slik at en kan utnytte varmeeffekten mest mulig. Det meste av uranbrenselet er innkapslet i stål eller zirkonium.[163]

Anrikningsgraden for brenselet i trykkvannsreaktorer varierer fra 21 prosent ²³⁵U i 1. generasjons reaktorer og til opptil 43-45 prosent ²³⁵U i 3. generasjons reaktorer. Anrikningsgraden på brenselelementene som ble stjålet fra et lager i Andrejeva-bukten i 1993 ble oppgitt til å være 36 prosent, og brenselelementene var beregnet for 3. generasjons atomubåter. Brenselelementene som ble stjålet fra et lager i Rosta samme år var beregnet på ubåter av prosjekt 671 RTM - Victor-III klasse og hadde en anrikingsgrad på 28 prosent.[164] Enkelte trykkvannsreaktorer har brensel med enda høyere anrikning enn dette. Stillehavsflåtens atomdrevne kommunikasjonsskip av prosjekt 1941 - Kapusta klasse har for eksempel reaktorkjerner med en anrikingsgrad på 55-90 prosent. Anrikningsgraden for brensel i flytende-metall kjølte reaktorer kan være så høy som 90 prosent ²³⁵U.[165] I enkelte ubåter har det trolig på eksperimentbasis også blitt benyttet brensel med annen anrikingsgrad enn det som er standard for reaktorene.

Reaktorkjerner i 3. generasjons atomubåter består av brenselelementer med ulik anrikingsgrad. Brensel-elementene i midten av reaktorkjernen har en anrikning på 21 prosent ²³⁵U, mens de som er plassert ytterst har en anrikning på opp til 45 prosent ²³⁵U. Reaktorene i 3. generasjons atomubåter inneholder omkring 115 kilo ²³⁵U. Reaktorene i 2. generasjons atomubåter har omkring 350 kilo totalt uran, hvorav 70 kilo er ²³⁵U.[166] En normal reaktorkjerne i 1. generasjons atomubåter har omkring 250 kilo totalt uran, hvorav 50 kilo er ²³⁵U. Dette er også mengdene som blir oppgitt for hver reaktor med atombrensel som er dumpet i Karahavet.[167]

Tabell 5. Russiske marinereaktorer; typer, anrikingsgrad og effekt.[168]

2.4 Atom- og strålingsrisiko ved marinereaktorer

For alle typer reaktorer eksisterer det en praktisk talt identisk fortegnelse over risiko for atomulykker og strålingsfarlig arbeid. En slik fortegnelse er definert i dokumenter for atom- og strålingssikkerhet. I fortegnelsen inngår arbeider som med største grad av sannsynlighet kan føre til atom- eller strålingsulykker.

Atomulykker karakteriseres i sin helhet av følgende kriterier:

• Start og utvikling av en ukontrollert kjedereaksjon
• Feil med kjøling av reaktorkjernen

Som resultat av disse to hendelsene kan det skje en overbestråling av mannskapet, eller en skade på brenselelementer i atomreaktoren i en slik grad at videre bruk er umulig.[169] Tiltakene som er utarbeidet for at slike situasjoner ikke skal oppstå, er utviklet av reaktorkonstruktørene. Marinens kontrollinstanser har det overordnede ansvaret for at reglene følges.

I en grunnleggende fortegnelse over risikofylt arbeid som utføres mens atomreaktoren er i drift, inngår arbeider med å starte opp og stenge ned reaktoren og reglementert arbeid med atomreaktoren som å ta hydrauliske prøver og vannprøver fra primærkretsen. I tillegg risiko for ulykker i forbindelse med målinger av gasser, funksjonelle og komplekse systemer for styring og sikkerhet.[170]

Driftserfaringer viser at det farligste arbeidet er utskifting av brukt atombrensel fra reaktoren, dette fordi:[171]

• Arbeidet utføres av en stor mengde mennesker med ulik kompetansebakgrunn
• Under arbeidet utføres rundt 50 forskjellige tekniske operasjoner. 25 prosent av disse er potensielt atom- og strålingsfarlige operasjoner.[172]

De farligste operasjonene under uttak av brukt atombrensel er følgende:

• Demontering og montering av mekanismer for styrings- og sikkerhetssystemer
• Demontering og montering av reaktorlokket
• Uttak og innsetting av brenselselementer
• Påfylling av primærkrets på varmesystemet og utprøving av dens hydraulikk
• Tilkobling, justering og kontroll av sikkerhetsinstrumenter
• Kontroll av forflytning av kompensasjonsregister, dette skjer manuelt
• Oppstart av reaktoren(e), målinger av nøytronbevegelse- og varmetekniske målinger og kontroller

Alle ovennevnte operasjoner utføres av personalet på skipsverftene og på de flytende basene (prosjekt 326 M og 2020 - Malina-klasse) for omlasting og transport av brukt atombrensel. Reaktoroppstartingen gjøres av personell fra fysikklaboratoriet, opplært ved Kurtsjatovinstituttet. Den aller farligste teknologiske operasjonen er demonteringen av reaktorlokket. Erfaringer fra tidligere ulykker under nettopp dette arbeidet viser at det kan utvikle seg et atomhavari med en betydelig mengde utslipp av radioaktivitet til luft og vann over et stort geografisk område.[173]

På 90-tallet ble det utviklet en sikrere metode for uttak av brukt atombrensel fra trykkvannsreaktorer i ubåter. Denne innebærer at vannet i reaktortanken tømmes før arbeidet starter. Det er dette vannet som senker farten på nøytronene i reaktoren. Ved at dette vannet tas ut, unngår en at det kan oppstå en situasjon hvor en ukontrollert kjedereaksjon i den aktive sonen kan starte. Problemet med denne metoden er at strålingsnivået fra reaktorseksjonen øker dramatisk da det ikke er vann tilstede som kan bremse nøytronstrålingen. Dette medfører at en må sette i verk en del ekstra tiltak for å hindre overbestråling av personellet som utfører operasjonen. Operasjonen kan derfor bare utføres på ubåter som har ligget i opplag noen år, slik at strålingsnivået har sunket naturlig.[174]

Også under bygging og oppstart av nye atomubåter gjennomføres det strålingsfarlige operasjoner. Dette gjelder også under oppstart av atomubåter som har vært inne til reparasjon eller modernisering.

De strålingsfarlige operasjoner er her i første rekke: [175]

• Innsetting av uranbrenselet i atomreaktoren
• Montering og justering av styre- og sikkerhetssystemene til atomreaktoren
• Uttak av prøver fra 1. kjølekrets og reaktorkjernen
• Oppstart av reaktoren og den første prøvedrift av utstyret

Andre strålingsfarlige operasjoner som utføres i denne sammenheng er:

• Oppsamling av radioaktivt avfall under arbeidet
• Komprimering, sortering og brenning av fast radioaktivt avfall
• Midlertidig lagring og transport av radioaktivt avfall
• Deaktivisering av radioaktivt kontaminert utstyr og rensing av radioaktive gasser

Oppstart av nye atomreaktorer foregår i dag ved skipsverftene i Severodvinsk. Også oppstart av reaktorer som har skiftet brukt atombrensel foregår ved skipsverftene på Kolahalvøya, eller i Severodvinsk. Eventuelle uhell eller ulykker vil i første rekke medføre kontaminering av nærområdene rundt atomubåten. Mange av skipsverftene ligger rett ved tett befolkede områder. I Severodvinsk ligger den nærmeste bebyggelsen bare 400 meter fra skipsverftet hvor slikt strålingsfarlig arbeid utføres.

Atom- og strålingsrisikoen under reparasjoner, modernisering og hugging av utrangerte atomubåter er to og en halv gang større enn under bygging og normal drift av ubåtene. Dette arbeidet medfører også fire til fem ganger mer radioaktivt avfall enn under drift.[176] Ved uttak og transport av de brukte brenselelementene fra reaktorene kan det oppstå ulykker. Faren er særlig stor for kritikalitetsulykker da beholderne med de brukte brenselelementene kan bli skadet under omlasting og transport. Dette kan føre til utslipp av radioaktive stoffer til naturen, samt overbestråling av personell og sivilbefolkning.[177]

De fleste marineverftene på Kolahalvøya og i Severodvinsk hvor dette arbeidet utføres ligger nært opptil forholdsvis store befolkningskonsentrasjoner.

2.4.1 Kontrollorganer for atomubåtsikkerhet[178]

En rekke organer i marinen og Forsvarsdepartementet har ansvaret for kontrollen av sikkerheten til atomreaktorene i ubåtene. Ingen av disse har vært underlagt en fullstendig sivil kontrollinstans.

OPB(FBS)-73 delegerte ansvaret for overvåkning av atominstallasjonene til tre statlige organer. Gosatomnadzor (Det Statlige Atomtilsynet) i Sovjetunionen fikk ansvaret for å overvåke at regler og normer angående teknisk sikkerhet blir fulgt. Dette gjaldt hovedsaklig spørsmål om styrke på konstruksjoner og bruk av utstyr og rørledninger. Statens komite for atomkraft overvåket at regler og normer angående atomsikkerhet ble fulgt. Helsedepartementet overvåket sanitets-sikkerhetsnormer og kontrollerte at disse reglene ble fulgt. Kontrollen gjaldt særlig at mannskapet ombord i atomubåtene ikke ble utsatt for høyere doser enn tillatt. Overvåkningen av sikkerhet av atomkraft har ikke vært uavhengig, da alle tre overvåkningsetater ble underlagt Ministerrådet i Sovjetunionen. Hovedoppgaven for Statens komite for atomkraft var å bidra til bruk av atomkraft. Senere ble Gosatomnadzor dannet (nåværende Føderale etat for atom- og strålings- sikkerhet).

Forsvarsdepartementet, som til midten av 80-tallet hadde ansvaret for ca. 200 atomreaktorer, var ikke underlagt overvåkningen fra hverken ovennevnte etater eller departementer. Først i 1979 ble det dannet et avdeling for atomsikkerheten i Forsvarsdepartementet, direkte underlagt marinens hovedkommandør (ikke engang forsvarsministeren). I ledelsen av inspeksjonen sto vise-admiral N. Z. Bisovka. Atomreaktorene til Forsvarsdepartementet og atomkompleksene som betjener disse er fortsatt ikke underlagt overvåkning av en føderal etat i Russland. De er heller ikke åpne for internasjonal kontroll gjennom IAEA.

Sikkerhetstolkningen for atomreaktorene ble vurdert på nytt (blant annet i Forsvarsdepartementet) etter Tsjernobyl-ulykken i 1986. Resultat ble en ny bestemmelse om inspeksjon av atomsikkerhet av Forsvarsdepartementet.

Denne bestemmelsen ga inspeksjonsoppgaven med statlig overvåkning og kontroll av atomsikkerhet ved atomkonstruksjoner til Forsvarsdepartementet på alle etapper, fra prosjektering til dekommisjonering. Det ble utarbeidet nye regler vedrørende atomsikkerhet (RAS) PBJa(RAS)- 13.08-88 for ubåtenes atomreaktorer. Designbyråer og konstruksjonsverft analyserte både de atomreaktorer som var i bruk og de som var under bygging og prosjektering med hensyn på moderne krav til atomsikkerhet. Bestemmelse No. 322 om å bringe atomkonstruksjoner til et sikkerhetsnivå som tilsvarer reglene, ble vedtatt. Bestemmelsen gjaldt først og fremst atomubåter av 3. generasjon (som da var under bygging) og 4. generasjon (som da var under prosjektering).

Sluttnoter

[66] Pavlov, A. S., Militære fartøyer i Sovjetunionen og Russland 1945-1995, 1994. og Jane`s fighting ships 1995-96, 98. utgave. Tilbake
[67] Nezavisimaja Gazeta, 25. oktober 1994. Tilbake
[68] I følge Jane`s Fighting Ships 1993-1994 er det 49 atomubåter i Stillehavsflåten som regnes som operative. Det faktiske tallet ligger trolig på 25 til 30 atomubåter. Kilde: Handler, J., Jane`s Intelligence Review, mars 1994. Tilbake
[69] Bukharin, O. og Handler, J. 1995. Tilbake
[70] Izvestija, 13. juli 1993. Tilbake
[71] Lee, R. Active Naval Shipyards, sist oppdatert 24. oktober 1995. Tilbake
[72] Bukharin, O. og Handler, J., 1995. Tilbake
[73] Bukharin, O. og Handler, J., 1995. Tilbake
[74] Mormul, N., notat, 1995. Tilbake
[75] Dekret nr. 570-2011 fra det øverste Sovjet, 21. desember 1952. Moskva, referert i Mormul, N. G. 1995. Tilbake
[76] Mormul, N., notat, 1995. Tilbake
[77] Pavlov, A. S., Militære fartøyer i Sovjetunionen og Russland 1945-1995, 1994 Tilbake
[78] Mormul, N., notat, 1995.. Tilbake
[79] Morskoj sbornik nr. 1, 1995. Tilbake
[80] Pavlov, A. S., Militære fartøyer i Sovjetunionen og Russland 1945-1995, 1994 Tilbake
[81] Krasnaja Zvezda, 28. januar 1995. Tilbake
[82] Severnyj Rabotsjij, 27. januar 1994. Tilbake
[83] Krasnaja Zvezda, 28. januar 1995. Tilbake
[84] Nezavisimaja Gazeta, 25. oktober 1994. Tilbake
[85] Krasnaja Zvezda, 29. april 1995. Tilbake
[86] Krasnaja Zvezda, 28. januar 1995. Tilbake
[87] Pavlov, A. S., Militære fartøyer i Sovjetunionen og Russland 1945-1995, 1994. Tilbake
[88] Krasnaja Zvezda, 28. januar 1995. Tilbake
[89] Pavlov, A. S., Militære fartøyer i Sovjetunionen og Russland 1945-1995, 1994 Tilbake
[90] Na strazje Zapoljarja, 22. april 1995. Tilbake
[91] Krasnaja Zvezda, 28. januar 1995. Tilbake
[92] Office of Naval Intelligence. Worldwide submarine proliferation in the coming decade. 3. utgave Washington D. C. mai 1995. Tilbake
[93] Jane`s Defence Weekly, nr. 9 - 28. februar 1996. Tilbake
[94] Morskoj sbornik, nr. 7 - 1995. Tilbake
[95] Pavlov, A. S., Militære fartøyer i Sovjetunionen og Russland 1945-1995. Tilbake
[96] Jane`s Defence Weekly, nr. 11, 16. september 1995. Tilbake
[97] Office of Naval Intelligence. Worldwide submarine proliferation in the coming decade. 3. utgave Washington D. C. mai 1995. Tilbake
[98] Jane`s Defence Weekly, 4. november 1995. Tilbake
[99] Jane`s Defence Weekly, nr. 11, 16. september 1995. Tilbake
[100] Lee, R. State of the Russian Navy data page, sist oppdatert 9. januar 1996. Tilbake
[101] Ibid. Tilbake
[102] Jane`s fighting ships 1995 - 96. 98. utgave. Tilbake
[103] Jane`s Defence Weekly, nr. 9 - 28. februar 1996. Tilbake
[104] Mormul, N., notat, 1995. Tilbake
[105] Severnyj Rabotsjij, 3. mars 1994. Tilbake
[106] Jablokov, A. V., et. al. Fakta og problemer relatert til dumping av radioaktivt materiale i havet rundt den russiske føderasjon, 1993. Tilbake
[107] Burov, V. N., Otetsjestrennoje vojennoje Korablestrojenije, St. Petersburg, 1995. Tilbake
[108] Jane`s Defence Weekly, 4. november 1995. Tilbake
[109] Osipenko, L, Zjiltsov, L. og Mormul, N., Atomnaja Podvodnaja Epopeja, 1994. Tilbake
[110] Krasnaja Zvezda, 27. mai 1995. Tilbake
[111] Mormul, N., notat, 1995. Tilbake
[112] Na strazje Zapoljarja, 22. april 1995. Tilbake
[113] Morskoj sbornik, nr. 4 - 1994. Tilbake
[114] Na strazje Zapoljarja, 22. april 1995 og Morskoj sbornik, nr. 4 - 1994. Tilbake
[115] Opplysninger gitt av det ukrainske Forsvarsdepartementet, 1994. Tilbake
[116] Jane`s fighting ships 1995 - 96, 98. utgave. Tilbake
[117] Ibid. Tilbake
[118] Vårt Vern nr. 3, 1993. Tilbake
[119] Pavlov, A. S., Militære fartøyer i Sovjetunionen og Russland 1945-1995, 1994 Tilbake
[120] Na strazje Zapoljarja, 21. juni 1995 og Krasnaja Zvezda, 13. oktober 1995. Tilbake
[121] Krasnaja Zvezda, 13. oktober 1995. Tilbake
[122] Pavlov, A. S., Militære fartøyer i Sovjetunionen og Russland 1945-1995, 1994. Tilbake
[123] Handler, J. Greenpeace. Radioactive Waste Situation in the Russian Pacific Fleet, Nuclear Waste Disposal Problems, Submarine Decommissioning, Submarine Safety, and Security of Naval Fuel. s. 35. 27. oktober 1994. Tilbake
[124] Morskoj sbornik, nr. 6 - 1993. Tilbake
[125] Morskoj sbornik, nr. 1 - 1991. Tilbake
[126] Nilsen, T. og Bøhmer, N., Bellona rapport nr. 1- 1994, kapittel 5 Kola Atomkraftverk. Tilbake
[127] Nuclear waste in the Arctic. An analysis of Arctic and other regional impacts from Soviet nuclear contamination. Office of Technology Assesment. 1995. Tilbake
[128] Morskoj sbornik, nr. 1 - 1995. Tilbake
[129] Punktene under er referert i Atomnaja Energija, vol. 73, nr. 4 - 1992. Tilbake
[130] Ibid. Tilbake
[131] Nilsen, T. og Bøhmer, N., Bellona rapport nr. 1 - 1994. Tilbake
[132] Der ikke annet er referert er opplysningene hentet fra Bakhmetjev, A. M., Metoder for sikkerhetsvurderinger og sikring av atomenergianlegg, 1992. Tilbake
[133] Sudostrojenije, nr. 11 - 12, 1992. Tilbake
[134] Aljesjin, V. S., Skips atomreaktorer. Tilbake
[135] Atomnaja Energija, vol. 74, nr. 4 - 1993. Tilbake
[136] Nezavisimaja Gazeta, 22. april 1995. Tilbake
[137] Krasnaja Zvezda, 13. juli 1995. Tilbake
[138] Atomnaja Energija, vol. 76, nr. 2 - 1994. Tilbake
[139] Morskoj sbornik, nr. 6 - 1993. Tilbake
[140] Krasnaja Zvezda, 29. april 1995. Tilbake
[141] Atomnaja Energija, vol. 76, nr. 2 og 4 1994. Tilbake
[142] Atomnaja Energija, vol. 74. nr. 4 - 1993. Tilbake
[143] Nilsen, T. og Bøhmer, N., Bellona rapport nr. 1 - 1994 og Osipenko, L., Zjiltsov, L. og Mormul, N., Atomnaja Podvodnaja Epopeja, 1994. Tilbake
[144] Klemin, A. E., Sikkerhet ved atomenergi installasjoner og Sarkisov, A. A.,Fysiske grunnlag for bruk av atomdampproduserende installasjoner og Atomnaja Energija, vol. 74, nr. 4 - 1993. Tilbake
[145] Atomnaja Energija, vol. 76, nr. 4 - 1994. Tilbake
[146] Atomnaja Energija, vol 74, nr. 4 - 1993 og vol. 77, nr. 6 - 1994. Tilbake
[147] Ibid. Tilbake
[148] Ibid. Tilbake
[149] Jane`s fighting ships 1995 - 96, 98. utgave. Tilbake
[150] Atomnaja Energija, vol. 74, nr. 4 - 1993 og Regler for atomsikkerhet ved atomenergi-installasjoner på marinefartøy, PBJa 08-88. Tilbake
[151] Vårt Vern, nr. 1 - 1993. Tilbake
[152] Pavlov, A. S., Militære fartøyer i Sovjetunionen og Russland 1945-1995, 1994. Tilbake
[153] Atomnaja Energija, vol. 73 nr. 1 - 1992 og vol. 76, nr. 2 - 1994. Tilbake
[154] Ibid. Tilbake
[155] Burov, V. N., Otetsjestrennoje vojennoje Korablestojenije, St. Petersburg, 1995. Tilbake
[156] Atomnaja Energija, vol. 73 nr. 1 - 1992 og vol. 76, nr. 2 - 1994. Tilbake
[157] Pavlov, A. S., Militære fartøyer i Sovjetunionen og Russland 1945-1995, 1994. Tilbake
[158] Sudostrojenije (Skipsbygging), nr. 9 - 1990 og nr. 1 - 1991. Tilbake
[159] Handler, J. Greenpeace. Radioactive Waste Situation in the Russian Pacific Fleet, Nuclear Waste Disposal Problems, Submarine Decommissioning, Submarine Safety, and Security of Naval Fuel. s. 44, 27. oktober 1994. Tilbake
[160] Krasnaja Zvezda, 13. oktober 1995. Tilbake
[161] Bukharin, O. og Handler, J., 1995. Tilbake
[162] Ibid. Tilbake
[163] Nilsen, T. og Bøhmer, N., Bellona rapport nr. 1 - 1994. Tilbake
[164] Moscow News nr. 48, 8. - 14. desember 1995. Tilbake
[165] Bukharin, O. og Handler, J., 1995. Tilbake
[166] Ibid. Tilbake
[167] Jablokov, A. V. et al. Fakta og problemer relatert til dumping av radioaktivt materiale i havet rundt den russiske føderasjon, 1993. Tilbake
[168] Opplysningene i tabellen er hentet fra Pavlov, A. S., Militære fartøyer i Sovjetunionen og Russland 1945-1995, Nuclear waste in the Arctic, an analysis of Arctic and other regional impacts from soviet nuclear contamination, 1995 og Bukharin, O. og Handler, J., 1995. Tilbake
[169] Regler for atom og strålingssikkerhet for skipsatomenergi-installasjoner, PBJa 08-88, OPB-88. Tilbake
[170] Sarkisov, A. A., Fysisk grunnlag for bruk av atomdampproduserende installasjoner. Tilbake
[171] Severnyj rabotsjij, 3. juni 1993. Tilbake
[172] Håndbok fra firmaene underlagt GRTsAS, lagt frem for den russiske regjeringen i 1993. Tilbake
[173] Atomnaja Energija, vol. 76, nr. 2 - 1994. Tilbake
[174] Opplysninger gitt på pressekonferanse i Severodvinsk i forbindelse med utlastingen av de brukte brenselselementene fra ubåten, fab. nr. 401, mars 1995. Tilbake
[175] Håndbok fra firmaene underlagt GRTsAS, lagt frem for den russiske regjeringen i 1993. Tilbake
[176] Ibid. Tilbake
[177] Håndbok fra firmaene underlagt GRTsAS, lagt frem for den russiske regjeringen i 1993. Tilbake
[178] Klemin, A. E., Sikkerhet ved atomenergi installasjoner. Tilbake
[179] Pavlov, A. S., Militære fartøyer i Sovjetunionen og Russland 1945-1995, 1994 Tilbake