Ý tưởng sử dụng máy phát điện hạt nhân cho những ngọn hải đăng xa xôi được các nhà khoa học Liên Xô đưa ra vào giai đoạn 1960-1980, khi năng lượng nguyên tử được ứng dụng vì mục đích hòa bình.
Thời điểm đó chưa có hệ thống định vị GLONASS, các tàu phá băng của Liên Xô ở Bắc Băng Dương và vùng Viễn Đông được dẫn đường bằng những ngọn hải đăng đặt tại các điểm chính trên “Tuyến đường biển phía Bắc” đầy nguy hiểm. Ánh sáng của chúng đã giúp các thủy thủ định hướng trong đêm tại vùng cực bắc.
Nhiều ngọn hải đăng được xây dựng nằm xa các khu dân cư, nên ban lãnh đạo Liên Xô rất ủng hộ ý tưởng tự động hóa hoàn toàn quá trình dẫn đường và cung cấp năng lượng nguyên tử vì mục đích hòa bình cho các ngọn hải đăng. Ngoài ra, dự án được cho là sẽ giúp chạy thử nghiệm các máy phát điện hạt nhân, bởi vì trong tương lai chúng được lên kế hoạch sẽ lắp đặt trên tàu vũ trụ.
Máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ
Có thể chuyển những ngọn hải đăng sang chế độ tự động hóa sau khi các nhà khoa học Liên Xô phát minh ra máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ (RTG). Thực chất, đây là những chiếc “pin” nguyên tử chuyển đổi nhiệt năng của quá trình phân hủy chất phóng xạ thành điện năng. Máy phát điện công suất thấp hơn hoạt động trong 30 năm bằng đồng vị phóng xạ Stronti-90, còn máy phát điện mạnh hơn hoạt động trong 10 năm bằng Plutonium-238.
Ngoài hải đăng thông thường trên biển, những máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ đã được sử dụng trên các ngọn hải đăng vô tuyến, nhằm cung cấp năng lượng cho các trạm khí tượng xa xôi ở Bắc Cực và thậm chí ở Nam Cực, nơi có 4 máy phát RTG đã được đưa đến. Thiết kế của chúng đáng tin cậy đến mức các nhà khoa học Liên Xô đã chỉ ra rằng, nếu pin không bị hủy hoại có chủ đích, thì bản thân chúng không thể bị phá hủy, và do đó, chất phóng xạ sẽ không bao giờ phát tán vào môi trường.
Thời Liên Xô, những máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ được sản xuất tại nhà máy Baltiets ở thành phố Narva của Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Xô viết Estonia. Trong khi đó, việc vận hành các máy phát điện hạt nhân được thực hiện bởi một xí nghiệp chuyên trách của Bộ Chế tạo máy cỡ trung bình Liên Xô.
Nhờ có máy phát điện hạt nhân, các kỹ sư Liên Xô đã có thể tự động hóa hoàn toàn những ngọn hải đăng ở vùng Viễn Đông, Kamchatka, Chukotka, cũng như trên bờ biển Yakutia, bán đảo Kola, quần đảo Novaya Zemlya và các đảo khác ở Bắc Băng Dương.
Ngọn hải đăng Naka-Shiretoko Misaki
Mặc dù pin nguyên tử đã được sử dụng ở khắp các ngọn hải đăng của Liên Xô, bao gồm cả trên bán đảo Kola, cũng như trên các ngọn hải đăng ở biển Baltic, nhưng nổi tiếng nhất là ngọn hải đăng xa xôi tên là Naka-Shiretoko Misaki (trong tiếng Nhật có nghĩa là “Nơi tận cùng của Trái đất”). Nó được người Nhật xây dựng trên vách đá Sivuchya ở mũi Aniva trên đảo Sakhalin. Chiều cao của ngọn hải đăng là 31 mét, còn ngọn đèn của nó phát sáng trên mặt biển 40m.
Ngọn hải đăng được xây dựng vào năm 1939 và đã cứu sống những thủy thủ, bằng cách giúp họ định hướng trong sương mù gần bờ biển nguy hiểm, nơi có quá nhiều đá ngầm và dòng chảy mạnh. Trong bài báo có tựa đề “Ngọn hải đăng bị lãng quên: Hành trình đến mũi Aniva”, hai tác giả P. Abanshin và L. Khakhulina viết rằng, vào thế kỷ XIX, những ngư dân địa phương người Nhật thậm chí còn truyền nhau câu nói không thể đi vòng qua mũi Aniva bằng đường biển.
Ngọn hải đăng 9 tầng trên mũi Aniva là một công trình kỹ thuật thực sự trong những năm đó. Ở tầng 1 có nhà kho và bếp, tầng 2 có phòng truyền thanh và canh gác. Ngoài ra còn có các tầng nhân sự, 12 người có thể sống trên đó. Tầng 6 và tầng 7 dành cho kho chứa và bộ phận máy móc của còi báo động loa nén. Chiếc còi này dùng để thông báo về những khu vực xung quanh mũi khi xảy ra sương mù. Trên đó nữa là kho chứa nhiên liệu. Một đường ống lớn chạy xuyên qua toàn bộ tòa nhà, trong đó có một quả nặng 270kg được treo bằng dây cáp. Vật này giúp cho cơ chế quay của ngọn hải đăng trên tầng 9 hoạt động. Cứ sau 3 giờ đồng hồ, các nhân viên của ngọn hải đăng phải nâng quả nặng lên cao để khởi động cơ chế quay. Trong khi đó, chiếc đèn của ngọn hải đăng xoay quanh một cái đĩa khổng lồ chứa đầy 300kg thủy ngân.
Sau khi kết thúc Chiến tranh thế giới thứ hai, hòn đảo này trở thành một phần lãnh thổ Liên Xô, và thời Liên Xô, ngọn hải đăng ở mũi Aniva hoạt động bằng máy phát điện diesel. Nhưng vào cuối thế kỷ XX, nó được trang bị máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ và hoàn toàn tự động.
Sau khi Liên Xô sụp đổ, ngọn hải đăng đã ngừng hoạt động và đóng cửa. Theo một số nguồn tin, các thiết bị tại đây đã bị cướp phá, các bộ phận của máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ được tìm thấy nằm trong nước vào năm 2017 tại một bãi biển trên đảo Sakhalin.
Mặc dù trên tường của ngọn hải đăng có cảnh báo về hiện tượng phóng xạ, nhưng những doanh nhân địa phương vẫn nỗ lực đưa ngọn hải đăng vào danh sách các điểm thu hút khách du lịch trên đảo.
Irbensky và những ngọn hải đăng khác
Trong cuốn sách “Những thảm họa trên biển” của tác giả Viktor Fedorovich Sidorchenko có đề cập đến ngọn hải đăng Irbensky ở vùng Baltic, được lắp đặt vào năm 1985 trên bãi cạn Mikhailovskaya. Trước thời điểm đó, các con tàu ở vùng nước này đều được dẫn đường bởi ngọn hải đăng nổi cùng tên. Ngọn hải đăng Irbensky nằm ở độ cao 40m so với mực nước biển, phạm vi chiếu sáng của nó là 17 hải lý, bộ phát đáp radar là 16 hải lý và đèn hiệu vô tuyến là 35 hải lý. Tháp của Irbensky được xây dựng trên các triền đà ở Tallinn (Estonia), được bịt kín rồi sau đó chuyển đến bãi cạn Mikhailovskaya. Để đảm bảo độ ổn định của kết cấu, khoảng 6.000 tấn hỗn hợp cát và sỏi đã được đổ vào bên trong tháp.
Theo một vài số liệu, vào thế kỷ XX, có 40 ngọn hải đăng hoạt động bằng máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ dọc theo bờ biển Okhotsk, 30 ngọn ở gần quần đảo Kurils, 150 ở Chukotka, 75 ở Yakutia, 100 ở Taimyr, cùng 153 ở bờ biển Trắng và biển Barents. Nhiều ngọn hải đăng đã bị bỏ hoang chỉ vì bị cướp phá vào những năm 1990. Những kẻ trộm cướp thậm chí còn không sợ chất phóng xạ, chúng chỉ tháo dỡ các máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ và vứt bỏ các thanh nhiên liệu. Rất may, các thùng chứa đã được chứng minh là đáng tin cậy và hầu hết không bị phơi nhiễm phóng xạ ra khu vực xung quanh.
Hiện nay, tất cả các máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ còn sót lại đều không còn hoạt động và được thay thế bằng máy phát điện diesel tại các ngọn hải đăng đang hoạt động.
Trên thế giới, công nghệ RTG vẫn còn được sử dụng cho các ngọn hải đăng, nhưng hiện chỉ có 30 ngọn được trang bị máy phát điện hạt nhân.
Từ năm 2005, Nga tích cực nghiên cứu việc thay thế máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ bằng pin năng lượng mặt trời. Tuy nhiên, do đêm ở vùng Bắc Cực, nên việc tái trang bị các ngọn hải đăng như vậy trên “Tuyến đường biển phía Bắc” không có ý nghĩa thực tế. Do đó, theo Hãng thông tấn RIA Novosti, Tập đoàn Năng lượng hạt nhân Nhà nước Rosatom của Nga sẽ không từ bỏ các nhà máy phát điện hạt nhân trong tương lai gần. Ngược lại, các nhà khoa học hạt nhân Nga sẽ quay trở lại phát triển máy phát điện hạt nhân mới đáng tin cậy hơn và hoạt động bằng đồng vị niken-63, nguồn phóng xạ beta “mềm” có tác dụng dừng bộ phận máy phát điện.
Những giàn lắp đặt mới sẽ được sử dụng ở Bắc Cực, Viễn Đông và trong không gian vũ trụ. Các máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ mới sẽ được sản xuất tại nhà máy hóa chất khai khoáng ở thành phố Zheleznogorsk của Liên bang Nga.
Theo russian7.ru
