從寄予希望到時代中止

那個時代，將核動力應(yīng)用于商船的設(shè)想得到了實(shí)踐，但出于對當(dāng)時的經(jīng)濟(jì)性和安全性考慮，項目失敗或擱淺似乎也是必然。科技在演變。最近十幾年，國際社會對大氣和海洋環(huán)境保護(hù)的呼聲愈發(fā)高漲，新能源浪潮在海事界掀起，回看核動力商船的成功與失敗，并非沒有意義。

“無限續(xù)航”未能實(shí)現(xiàn)

E=MC2，偉大的阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）在《論動體的電動力學(xué)》中提出的著名的質(zhì)能公式，表述了能量可以用很小的質(zhì)量去創(chuàng)造——因?yàn)楣馑賹?shí)在太大，即便質(zhì)量非常小，作用于方程時也可忽略不計。質(zhì)能公式及后人根據(jù)其展開的延伸研究，使得諸多領(lǐng)域得到了前所未有的革新，當(dāng)然，也包括造船業(yè)和航運(yùn)業(yè)。

美國巴爾的摩港東南部的一個碼頭泊位，停靠著一艘具有傳奇色彩的船舶——“薩凡納”輪（NS Savannah，NS為Nuclear Ship的縮寫）。這是全球首艘以核能為動力的民用商船。相關(guān)歷史資料顯示，在美國航運(yùn)史上，只有兩艘以“薩凡納”命名的船舶，第一艘是在風(fēng)帆時代首次實(shí)現(xiàn)了橫跨大西洋航行的蒸汽動力船。我們很容易聯(lián)想到一點(diǎn)，這第二艘“薩凡納”輪，似乎寄托了當(dāng)時美國對于革命造船與航運(yùn)的希望。

第二次世界大戰(zhàn)之后，美國的革命雄心及對“冷戰(zhàn)”的忌憚，使其決心建造核動力商船。“薩凡納”輪就出現(xiàn)在這個特殊的時代。“薩凡納”輪于1958年開始建造（當(dāng)時，蘇聯(lián)建造的世界上第一艘核動力破冰船——“列寧”號已經(jīng)完工），并于1963年投入使用，該輪船長182米，型寬24米，滿載排水量為21800噸，動力系統(tǒng)采用壓水反應(yīng)堆，汽輪機(jī)額定功率約為16MW，設(shè)計航速20節(jié)，填裝一次燃料即可以航行300萬海里左右，相當(dāng)于繞地球138周。

全球首艘以核能為動力的民用商船—“薩凡納”輪

壓水反應(yīng)堆利用輕水作為冷卻劑和中子慢化劑，由核反應(yīng)堆中的核燃料進(jìn)行鏈?zhǔn)胶朔磻?yīng)并產(chǎn)生高溫，將反應(yīng)堆內(nèi)密閉循環(huán)的純凈水變?yōu)檎羝蠼?jīng)噴嘴加速變?yōu)檎羝?，推動汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速經(jīng)過減速齒輪減速后，帶動螺旋槳。能量轉(zhuǎn)換過程大致為核能-熱能-機(jī)械能-動能。

船用壓水堆核動力裝置原理流程

從參數(shù)上看，“薩凡納”輪確實(shí)能夠極大地提升商船的運(yùn)輸效率。然而，其存在的問題也逐漸顯現(xiàn)出來。首先，“薩凡納”輪搭載的整個核動力系統(tǒng)體積過大，推進(jìn)裝置重達(dá)1150噸，密封殼與屏蔽防護(hù)裝置、反應(yīng)堆系統(tǒng)分別重達(dá)1900噸和600噸，而在當(dāng)時，一般貨船的動力系統(tǒng)重量最多只為幾百噸。在船長、型寬和吃水固定的情況下，“薩凡納”輪的儲貨空間被大大壓減，以至于最大負(fù)載量僅約為8500噸。遠(yuǎn)洋運(yùn)輸船的優(yōu)勢在于裝載貨量多，而“薩凡納”輪的載貨量反而使其失去了特點(diǎn)。其次，“薩凡納”輪的建造和運(yùn)營成本頗高。為了研制這艘核動力商船，美國至少花費(fèi)了1億英鎊（按1960年匯率＜1美元=0.3571英鎊＞計算，約合2.8億美元），其中，核動力裝置的研制成本約為3000萬英鎊（8400萬美元，而制造成本則高達(dá)7000萬英鎊（1.96億美元）。要知道，1960年美國國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）只為5433億美元左右。不僅如此，“薩凡納”輪的運(yùn)營維護(hù)成本也過高。當(dāng)時，一艘2萬載重噸級的貨船所需船員約20名，而“薩凡納”輪則需120多名船員才能使其正常運(yùn)轉(zhuǎn)，加之核動力的特殊性，更換燃料和維修所需的費(fèi)用都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通貨船。更重要的是，在上世紀(jì)70-80年代發(fā)生一系列核事故后，核能在世人心中的革新性被恐懼替代，特別是日本，既被核武器攻擊，本國核電站也曾發(fā)生過泄漏，因此當(dāng)“薩凡納”輪請求在日本港口靠泊時，日本果斷拒絕。

囿于高昂的建造和使用成本，以及潛在的安全風(fēng)險，美國及“薩凡納”輪所計劃的更長遠(yuǎn)的商業(yè)用途沒能持久，隨著該輪于1971年退役，美國將核能作為商船動力系統(tǒng)的革命性主張被迫宣告失敗。

核能再上商船

奧托·哈恩（Otto Hahn），被稱為“核化學(xué)之父”，因在1938年發(fā)現(xiàn)原子核裂變，于1944年被授予諾貝爾化學(xué)獎。聯(lián)邦德國建造的核動力商船，就以“奧托·哈恩”命名。

1960年，聯(lián)邦德國意計劃將“奧托·哈恩”輪（NS Otto Hahn）打造為一艘核動力油船，后因種種因素所致，該輪成為一艘更具戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)效益的散貨船。據(jù)公開資料顯示，“奧托·哈恩”輪于1963年在位于德國北部的基爾霍瓦爾特造船廠（Howaldtswerke）鋪設(shè)龍骨，經(jīng)過五年時間，于1968年投入使用，成為繼蘇聯(lián)“列寧”輪（核動力破冰船）和美國“薩凡納”輪（核動力商船）之后，世界上第三艘民用核動力船?！皧W托·哈恩”輪滿載排水量為16870噸，單軸單槳，配備一臺38MW的壓水反應(yīng)堆來驅(qū)動蒸汽輪機(jī)，最大設(shè)計航速17節(jié)。1970年，“奧托·哈恩”首航摩洛哥，在隨后的兩年中，依靠22公斤的濃縮鈾燃料，完成了約25萬海里的航程。

作為核動力商船，“奧托·哈恩”輪運(yùn)營期間共計在22個國家停靠了33座港口（主要?？扛畚挥诜侵藓湍厦乐蓿罱K還是因?yàn)楹藙恿Υ逃械母甙撼杀竞桶踩[患（前文已述），該輪在航行期間受到了很多限制，甚至無法獲得蘇伊士運(yùn)河和巴拿馬運(yùn)河當(dāng)局的通行許可。雖然后續(xù)航行計劃中斷，但這艘核動力船尚未到達(dá)拆解年限。于是在1982年，船東拆除了當(dāng)時已經(jīng)退役的“奧托·哈恩”輪的核反應(yīng)堆，將其改造成一艘常規(guī)動力（柴油動力）集裝箱船。此次改造后，“奧托·哈恩”輪的船體外觀發(fā)生了很大變化——原本位于船體后部的核反應(yīng)堆和上層建筑均被拆除，而船體前部的上層建筑則被挪到了船尾，并增加了新的煙囪。

幾次更換船東和船名后，這艘船于1998年被中國收購，并被命名為“華康河”輪?！叭A康河”輪運(yùn)營一段時間后，被希臘船東收購，并于2004年結(jié)束商業(yè)運(yùn)營。2009年，這艘曾依靠核動力航行過64532小時、64萬海里的商船在位于印度阿朗的拆船廠被拆解——至此，歷史上以核能為動力運(yùn)營時間最久（約10.5年）的商船真正地在海上消失了。

“核能商船時代”被迫中止

“奧托·哈恩”輪

“陸奧”輪

自從美軍在第二次世界大戰(zhàn)期間對廣島和長崎實(shí)施核打擊之后，日本政府及民眾談“核”色變。而隨著和平時代的到來，這種恐懼雖未淡化，但也漸漸衍生為一種對擁有核能力的欲望與追求——日本無法擁有核武器，卻可以和平利用核能——1963年，日本原子能委員會（AEC）希望政府建造一艘依靠核能為動力的民用船舶，五年后（1968年），日本正式建造搭載核反應(yīng)堆的民用商船，該船僅一年就建造完成，并被拖曳至青森縣陸奧市的港口安裝核反應(yīng)堆。遺憾的是，這艘本該延續(xù)核動力商船航行歷史的船舶，根本就沒能進(jìn)入商業(yè)載貨運(yùn)營階段。

“陸奧”輪（Mutsu）是這艘核動力商船的船名——了解“二戰(zhàn)”歷史的讀者則會很快想到另一艘同名船——舊日本海軍戰(zhàn)列艦“陸奧”號（該艦于1943年在廣島停泊時，因船員操作失誤而導(dǎo)致炮塔爆炸，整艦沉于港口）。“宣稱和平利用核能，卻以軍國主義時代艦船命名”，坊間認(rèn)為這是“陸奧”輪在冥冥之中應(yīng)得的結(jié)果。西屋電氣公司曾對“陸奧”輪所搭載反應(yīng)堆的設(shè)計進(jìn)行了重審，并警告其發(fā)生泄漏的可能性。船舶設(shè)計出現(xiàn)缺陷，日本卻沒有對其進(jìn)行改進(jìn)。1972年8月25日，當(dāng)時造價高達(dá)1200億日元、排水量為8240噸的“陸奧”輪依舊裝載核反應(yīng)堆出海試驗(yàn)。然而在首次試航期間，其核反應(yīng)堆問題顯現(xiàn)，隔絕層出現(xiàn)裂紋導(dǎo)致伽馬射線泄露。公開檔案資料顯示，“陸奧”輪在當(dāng)時并沒有攜帶加固防護(hù)用的備用鉛板材料，發(fā)現(xiàn)裂紋后，船員們甚至用糯米團(tuán)來堵塞裂紋。一時間，日本民眾對核動力商船的抵制情緒達(dá)到高潮，附近漁船甚至編隊抵制，“陸奧”輪不得已而在海上漂泊了近50天，直到10月15日，才返回母港并進(jìn)行核動力裝置的檢測和改進(jìn)工作，并進(jìn)行了相當(dāng)長時間的整體大修。

經(jīng)過逾20年時間的大修，直至1991年2月，“陸奧”輪才徹底完成改良工作，并在此后進(jìn)行了航程約44276海里的第二次長途航行（未搭載貨品）。然而此時，時代截然不同——大國之間的“冷戰(zhàn)”對抗逐漸弱化，核動力商船競爭形式顯得已經(jīng)過時，這就意味著“陸奧”輪面臨再次服役便將退役的尷尬。1992年，“陸奧”輪返回日本之后退役。1995年，“陸奧”輪的核反應(yīng)堆被拆除，隨之被改裝成為一艘常規(guī)動力海洋探測船——“未來”號（Mirai）。

其實(shí)，不論是“薩凡納”輪、“奧托·哈恩”輪還是“陸奧”輪，核動力商船發(fā)展受阻的主要原因還在于其安全性——“薩凡納”輪被日本港口果斷拒絕掛靠，“奧托·哈恩”輪未獲蘇伊士運(yùn)河和巴拿馬運(yùn)河當(dāng)局的航行通行許可，“陸奧”輪核反應(yīng)堆隔絕層在首次試航期間就出現(xiàn)裂紋——這些問題意味著在當(dāng)時或被認(rèn)為在很長一段時間內(nèi)，仍然沒有絕對可靠的安全防護(hù)措施。另外，由于對核動力商船的放射性污染和污水排放等問題尚缺乏足夠嚴(yán)格的規(guī)定，且因港口接待此類商船?？康拇螖?shù)較少，鮮有相應(yīng)的保護(hù)或應(yīng)急措施，以至于很多港口反對核動力商船（或核動力船舶）停靠。與此同時，核動力商船的經(jīng)營管理情況比較特殊且復(fù)雜，相較于常規(guī)動力船，需要更多的專業(yè)技術(shù)人員隨行，出于國家安全等因素考慮，相關(guān)國家及港口拒絕其?？空埱笠彩浅＠碇小．?dāng)然，核動力商船造價昂貴、運(yùn)輸成本過高等實(shí)際問題，也將是其在“低成本造船”時代的弊端。