X-12 (Lokomotive)

X-12 war die Bezeichnung eines Projektes einer US-amerikanischen, nuklear angetriebenen Lokomotive in den 1950er Jahren.

Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Die X-12, die vom Aussehen damaligen Diesellokomotiven geähnelt hätte, wurde Anfang der 50er Jahre von einer Forschergruppe der Universität Utah unter Mitwirkung von fünf Eisenbahngesellschaften und neun Industrieunternehmen entworfen. Die Leitung oblag dem Professor der Physik Dr. Lyle Benjamin Borst, der zuvor Atomreaktoren für die Atomenergie-Kommission konstruiert hatte. Sie war eines von vielen, heute abenteuerlich anmutenden Projekten zur zivilen Nutzung der Kernenergie zu Beginn des Atomzeitalters (siehe z. B. Ford Nucleon). Das Scheitern des Projekts noch vor Bau eines Prototyps wird auf die hohen Kosten zurückgeführt.

Aufbau

Die X-12 sollte aus zwei Teilen zusammengesetzt sein: Im schornsteinlosen ersten Teil mit der Achsfolge Co’Co’Co’[Anm. 1] sollten sich neben dem Führerstand der Kernreaktor, eine Dampfturbine und vier Elektrogeneratoren des Typs „Basset“ befinden; der zweite mit der Achsfolge Co’2’[Anm. 2] sollte das Kühlaggregat beherbergen. Beide Teile, die über insgesamt zwölf herkömmliche elektrische Zugmotoren verfügen sollten, sollten fest miteinander verkuppelt bleiben. Der Kernreaktor sollte einen Umfang von ca. 90×90×30 cm haben und aus rostfreiem Edelstahl bestehen. Er sollte von einem mit Wasser gefüllten Mantel umschlossen und von 10.000 bleistiftdünnen, selbiges Wasser enthaltenden Röhren durchzogen sein. Als Brennstoff waren 242 Liter einer wässrigen Uranylsulfatlösung (ca. 8 kg Uran-235) angedacht. Diese Lösung sollte während des Betriebs eine Temperatur von 230 °C erreichen, wobei ein Sieden durch einen vorherrschenden Druck von 16 atü verhindert werden sollte. Das enthaltene Wasser wäre aufgrund der Strahlung einer ständigen Spaltung in Wasserstoff und Sauerstoff ausgesetzt gewesen, und zwar 10% in 13 Minuten. Einer daraus resultierenden Wasserknappheit innerhalb der Lösung sollte entgegengewirkt werden, indem beide Gase in eine „Wiedervereinigungskammer“ geleitet und dort unter Verwendung eines Katalysators wieder zu Wasser rekombiniert werden sollten. Jenes Wasser wiederum, das in Form von Wasserdampf durch den Mantel und die Röhren zur Dampfturbine gelangt und dort mithilfe eines Kondensators wieder kondensiert werden sollte, würde durch ein weiteres, das Kühlaggregat durchlaufendes Wassersystem abgekühlt werden, ehe es zurück zu dem Mantel und den Röhren geleitet würde. Die Strahlenabschirmung sollte mithilfe eines 3×4,5×4,5 m großen, 1,20 m dicken, aus diversen Metallschichten und einem neutronenhemmenden wasserstoffhaltigen Material wie Wasser, Paraffin oder Kunststoff gefertigten Blocks erfolgen.

Daten

Die Durchschnittsleistung des Fahrzeugs sollte 7.000 PS betragen, mit der Möglichkeit einer kurzzeitigen Erhöhung auf bis zu 12.000 PS. Ein 5.000 t schwerer Zug sollte in 3:32 Minuten von 0 auf 100 km/h beschleunigt werden können. Die Lokomotive selbst sollte bei einer Länge von 49 Metern mindestens 360 Tonnen wiegen. Der Uran-Verbrauch pro Jahr hätte etwa fünf Kilogramm betragen.

Gewährleistung der Sicherheit

Neben dem Abschirmblock als primäre Sicherheitsvorrichtung sollten die Steuerstäbe, deren Zurückziehen aus der Uranylsulfatlösung die Kettenreaktion im Reaktor in Gang setzen sollte, mit Abscherbolzen oder Sollbruchstellen versehen sein. Ein Aufprall, der ein Fünftel der normalen Schwerkraft überstiegen hätte, hätte ein Abbrechen dieser im 60°-Winkel angebrachten Stäbe zur Folge gehabt, die dadurch in die Lösung zurückgefallen wären und die Kernspaltung unterbunden hätten.

Schwierigkeiten

Die Uranylsulfatlösung hätte vermutlich drei- bis sechsmal jährlich wiederaufgearbeitet werden müssen, um den etwa 10%igen Verlust an Uran-235 auszugleichen und die angefallenen kettenreaktionshemmenden Kernspaltungsprodukte zu entfernen, was vermutlich jeweils zwei bis drei Tage in Anspruch genommen hätte. Die Wartung der (kontaminierten) Dampfturbine hätte ein zusätzliches Problem dargestellt. Eine Überholung des Reaktors selbst war nicht vorgesehen.

Quellen

Anmerkungen

  1. Co’Co’Co’: drei Drehgestelle mit je drei unabhängig voneinander angetriebenen Achsen
  2. Co’2’: ein Drehgestell mit drei unabhängig voneinander angetriebenen Achsen sowie ein Drehgestell mit zwei nicht angetriebenen Achsen

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