.SAVANNAH'
rffWiB
Duur en onrendabel
reactorschip
Zaterdag 16 februari 1963
Dit jaar zal een merkwaardig schip ons land bezoeken, het
reactorschip „Savannah", het eerste door kernenergie
voortbewogen koopvaardijschip.
De Amerikanen mogen dan de naam hebben zakelijke, nuch
tere mensen te zijn, in hun hart zijn zij verwoede romantici. Toen
zij een naam moesten bedenken voor hun eerste atoom-duikboot
kozen zij daarvoor de naam die Jules Verne destijds aan zijn
fantastisch onderwaterschip gaf: „Nautilus".
Hun eerste kernenergieschip voor de handelsvaart gaven zij de
naam van het eerste Amerikaanse stoomschip dat de Atlantische
Oceaan overstak. Dat was het 320 ton metende s.s. „Savannah",
dat op 22 mei 1819 uit de haven van Savannah in de staat
Georgia vertrok en 29 dagen en 11 uur later aankwam in de
Engelse haven Liverpool.
Tussen het s.s. „Savannah" en het r.s. „Savannah" liggen be
halve 142 jaren, ontwikkelingen die men, de uitvaart van het s.s.
„Savannah" gadeslaand indertijd niet voor mogelijk zou hebben
gehouden.
Maar vast staat dat beide „Savannah's" toch iets gemeen heb
ben. Ondanks de grote verschillen luiden zij beiden een nieuw
tijdperk in.
Toch liep het met de „Savannah" allemaal niet zo vlot als men
aanvankelijk veronderstelde. Volgens de plannen had het schip
zind 1960 klaar moeten zijn, maar het liep allemaal wat tegen.
Pas in september 1961 werd het schip voorzien van zijn „atomic
fuel", de kernbrandstof. Een maand later werd de reactor getest
en in november 1961 volgde de proefvaart van het kostbare
schip. In nevenstaand artikel beschrijft een onzer medewerkers
het interessante schip dat door de New York Ship Building
Company werd gebouwd-
T Iet is president Eisenhower persoonlijk geweest,
die nu meer dan zeven jaar geleden op 25
april 1955 in een rede te New Vork het denkbeeld
hardop durfde opperen, dat al jaren door de hersens
van geleerden en technici had gespookt: laten we
proberen, een koopvaardijschip te bouwen, dat niet
door stoom of olie, maar door kenrenergie wordt
voortgedreven, en laten wé dat zó doen, dat heel de
wereld kan profiteren van de ervaringen, die wy
daarbjj zullen opdoen. Ruim een jaar later keurde
het Amerikaanse parlement de bouw van zo'n schip
goed, en op 4 april 1957 en 15 november 1957 wer
den twee belangrijke contracten ondertekend: het
eerste voor het ontwerpen en bouwen van de voort
stuwingsinstallatie, het tweede voor het schip zelf.
De Amerikanen hebben niets achterwege gelaten
wat de wereld kon overtuigen van de degelijkheid
van hun schip. Van het begin van de bouw af heb
ben zrj buitenlandse deskundigen toegestaan, aan
de werkzaamheden deel te nemen. Deze deskundigen
kregen toegang tot alle gegevens, alle werktekenin
gen, calculaties en ontwerpen, en mochten alle cur
sussen bijwonen, die aan de bemanning werden
gegeven. Van Nederlandse zijde werd van deze
prachtige gelegenheid gebruik gemaakt door het
Reactor Centrum Nederland, dat twee van zijn
ingenieurs naar Camden afvaardigde om daar er
varing op te doen, waarmee het R.C.N. zijn voordeel
hoopte te doen bij het ontwerpen van de eerste
Nederlandse scheepsreactor. Ook andere landen aan
vaardden het Amerikaanse aanbod: Engelsen, Fran
sen, Duitsers, Italianen, Belgen, Denen, Noren, Zwe
den en Japanners gaven op de werf hun ogen en
oren de kost.
Veiligheid verzekerd
Zij hebben dus zelf kunnen zien, dat de „Savan
nah" zo betrouwbaar en veilig is als men maar
zon kunnen wensen. Juist voor de beveiliging zijn
enorme sommen uitgetrokken. De wijze, waarop het
compartiment, waarin zich de reactor bevindt, is
beschermd zowel tegen gevaren van binnen als van
buiten, Iaat niets te wensen over.
Deze reactor is er een van het type P. W. R., welk
type ook in de atoomduikboten is gebruikt. P.W.R.
wil zeggen: Pressurized Water Reactor, een reactor
dus, waarin water onder druk zorgt voor het in
standhouden van de kernreactie en voor de koeling
van de splijtstofelementen.
Van deze splijtstofelementen heeft de „Savannah"-
reactor er 32, elk bestaande uit 164 stalen pijpjes,
gevuld met verrijkt uraniumoxyde. De reactor bevat
in totaal meer dan 7000 kilo uranium, waarvan 312
kilo splijtbaar is. Op één zo'n lading kan het schip
meer dan drie jaar varen. Als na verloop van deze
tijd de kern vernieuwd moet worden, is dat niet,
omdat alle splijtstof zou zijn verbruikt. Van de 321
kilo is niet meer dan 60 kilo verspleten, doch de
splijtingsprodukten, die uit deze 60 kilo zijn vrij
gekomen, hebben de rest dan zo verontreinigd, dat
de kernreactie niet langer op peil kan worden ge
houden. Na drie jaar varen wordt dus de^overge-
bleven splijtstof gereinigd en aangevuld, zodat de
„Savannah" een nieuw „hart" krijgt, dat wederom
drie jaar onafgebroken kan blijven kloppen.
Het is de warmte, die bij het splijtingsproces vrij
komt en die door het onder druk staande water
wordt opgenomen, die ten slotte voor de voort
stuwing zorgt. Het primaire koelwater, zoals het
wordt genoemd, geeft namelijk in een warmtewisse
laar de opgenomen warmte af aan een tweede cir
cuit, waarin water rondstroomt en verhit dit tot
stoom, en met deze stoom worden de turbines aan
gedreven, die de schroef doen wentelen.
De stalen pijpjes, waarin de splijtstof zit opgeborgen,
vormen de eerste afscherming van het radioactieve
materiaal. De hele Kern van de reactor is echter ge
plaatst in een vat van meer dan 15 centimeter dik
staal, dat een tweede, veel zwaardere afschutting
vormt. Dit reactorvat is, ten slotte, met al wat ver
der bij het systeem behoort, zoals pompen, kranen,
afsluiters, leidingen en dergelijke, ondergebracht in
het reactorcompartiment. Dit compartiment, vlak
naast de machinekamer gelegen, is gasdicht en be
stand tegen hoge druk. Het is cilindervormig en
heeft een wand van alweer 15 centimeter dik staal.
Van boven is de cilinder afgedekt met een laag lood
van 15 centimter, van onder is hij gevat in een laag
beton van maar liefst 120 centimeter.
Zou er in de reactor een ongeluk gebeuren, dan be
staat de kans, dat in het compartiment een ravage
wordt aangericht en dat de hele reactorruimte met
radioactief materiaal wordt besmet. Het begeven
kan het compartiment het vrijwel zeker niet, want
het is bestand tegen een overdruk van140 at
mosfeer! Heel deze installatie weegt 2500 ton, waar
van alleen al 1800 ton bestaat uit afschermend ma
teriaal. Voor ongelukken van binnen uit hoeft dus
amper te worden gevreesd. Hoewel de reactor geheel
automatisch werkt en zichzelf direct uitschakelt
als er iets onregelmatigs gebeurt, kan men zich
voorstellen dót er in het compartiment een ongeluk
gebeurt. Welnu, zou een dergelijk ongeluk zich
voordoen en zou heel het reactorcompartiment met
radioactief materiaal worden besmet, dan wordt
de cilinder volgestort met beton en naar de bodem
van de zee gejaagd. Gevaar voor de omgeving be
staat er dan dus niet.
Maareen botsing?
Zy, die wat huiverig stonden tegenover de „Sa
vannah" richtten hun bezwaren niet zozeer
tegen mogelijke ongelukken van binnen uit, maar in
de voornaamste plaats tegen rampen door uitwen
dige oorzaak. De belangrijkste daarvan is natuur
lijk: een scheepsbotsing.
Het spreekt vanzelf, dat ook daartegen bescher
mende maatregelen zijn getroffen. De Amerikaanse
ontwerpers hebben alle scheepsbotsingen, die zich
in een lange reeks van jaren hebben voorgedaan,
nauwkeurig bestudeerd en op grond van i- uitkomst
hunner studie een „stootkussen" samengesteld, be
staande uit stalen platen en hout, dat tussen de
wanden van het reactorcompartiment en die van
het schip is aangebracht. Dit „stootkussen" Is zó
degeiyk van constructie, dat alleen de allergrootste
en snelste schepen het reactorcompartiment by een
aanvaring zouden Kunnen raken. Daarvoor zou dan
echter nodig zijn, iat zy op volle vaart de „Savan
nah" iets achter midscheeps raken. Zy zouden zich
dan meer dan zes meter in het ongelukkige reactor-
schip boren
In de nabijheid van havens kan zo'n ongeluk niet
voorkomen, om de eenvoudige reden, dat de grootste
schepen in de buurt van havens nooit hun maximum
snelheid lopen. In volle zee, waar theoretisch kans
op een dergelijk ongeluk bestaat, zou er nóg geen
gevaar voor de omgeving bestaan, want, zou de
„Savannah" er het slachtoffer van worden, dan zou
het schip met reactor en radioactiviteit binnen een
paar minuten naar de bodem van de oceaan zinken.
Concluderend kan men zeggen, dat de Amerikanen
elk te voorzien risico in hun berekeningen hebben
verdisconteerd en dat de „Savannah" du3 menseiyk"
gesproken even veilig en betrouwbaar is als een
„gewoon" schip.
Een „kapitaal" schip
Qua veiligheid en betrouwbaarheid is er dus geen
verschil tusen de „Savannah" en het eerste het
beste conventionele koopvaardyschip. Maar in veler
lei andere opzichten zyn de verschillen zeer groot.
Alleen al de bouwkosten.... Het heeft rond 200 mil
joen gulden gekost. Dit bedrag hebben de Amerika
nen dan besteed aan een vrachtschip met passa
giersaccommodatie van ruim 20.000 ton. Het heeft
een lengte van 180 meter, een breedte van 23 meter
en een diepgang van 9 meter. Het schip heeft zeven
laadruimen en kan daarin 10.000 ton droge lading
vervoeren. De passagiersaccommodatie is berekend
op 60 man. De turbines hebben een gezameniyk ver
mogen van 20.000 paardekrachten, die het schip
een maximum snelheid van 20 zeemuien per uur
geven. De bemanning bestaat uit 110 koppen, stuk
voor stuk specialist op hun eigen terrein.
De „Savannah" moge dan al duur zijn het schip
is bovendien onrendabel. Het is de bedoeling, het te
zijner tijd voor de normale handelsvaart te gebrui
ken, maar het zal daarbij doorlopend exploitatie
verliezen opleveren. Dat vinden de Amerikanen, die
niet op een paar miljoen meer of minder kijken, als
het om nationaal prestige gaat, niet belangrijk. Zij
beschouwen de „Savannah" uitsluitend als een proef-
vaartuig, dat alleen tot taak heeft wetenschap en
techniek de ervaringen te verschaffen, die nodig
zijn om met vrucht verder te kunnen werken aan
het gebruik van kernenergie in de scheepvaart. De
„Savannah", duur en onrendabel, zal de moeder, des
noods de grootmoeder, moeten worden van een reeks
(klein)kinderen, die niet duur en wel rendabel zijn.
Want het lijdt geen twijfel: zo ergens dan zal de
kernenergie in de scheepvaart de conventionele
brandstolen verdringen. Binnen een eeuw zal het
reactorschip het stoomschip en het turbineschip van
de zeeën hebben verdreven, zoals deze twee soorten
vaartuigen in hun tijd van opkomst het zeilschip
hebben verdrongen.
De voordelen zyn té groot dan dat men op grond
van zekere risico's zou vasthouden aan de conven
tionele energiebronnen.
Zoals gezegd: de „Savannah" kan op één lading
spiytstof meer dan drie jaar varen. Dit betekent, dat
het schip niet, zoals „gewone" vaartuigen, telkens in
allerlei havens moet bunkeren. De „Savannah" heeft
dus minder oponthoud en kan In dezelfde tijd dus
meer varen dan een conventioneel sclilp van verge-
lykbare grootte en geiyk vermogen.
Voordelen
Hier komt nog Iets zeer belangryks bij. De ruimte,
die by gewone schepen wordt ingenomen door de
brandstof, kan by de „Savannah" worden gebruikt
voor betaalde vracht. Wanneer men zich realiseert,
dat een conventioneel schip van gelijk vermogen als
de .Savannah" per dag meer dan 100.000 kilo olie
verstookt, die allemaal moet worden meegevoerd,
vaak in voorraad voor vele dagen, dan ziet men
Bovenstaande foto toont een, uit zijn omgeving losgemaakt model van het
reactor,vat, zoals dat in het reactorschip „Savannah" is toegepast. In het mid
den zijn duidelijk de splijtstofelementen te zien, daartussen bevinden zich de
regelstaven die het splijtingsproces beheersen.
welk een enorm verschil dit maakt. Ter vergelij
king: per dag verspiyt de „Savannah"50 gram
uranium!
Deze enorme voordelen zullen pas een rol gaan
spelen, als de bouwkosten van reactorschepen op ge-
ïyk peil komen met die van conventionele en als de
splijtstof verhoudingsgewijs even duur of goed
koop wordt als conventionele brandstof. Daar is
nu nog geen sprake vaii. Per paardekracht-uur kost
de, aandryving van de „Savannah" 2,16 cent en die
van een „gewoon" schip 0,72 cent. Een uur op top
snelheid varen kost met de „Savannah" dus 432,
en met een gewoon schip van vergelijkbaar ver
mogen 144,Men ziet uit deze getallen, hóe on
rendabel de „Savannah" is en dan is nog niet
eens rekening gehouden met de veel grotere inves
teringskosten en het veel grotere renteverlies.
Maar men ziet ook, dat de strijdt tussen reactor en
gewone voortstuwingsmiddelen in alle ernst ont
brand ls. Nog ligt de reactor achter, maar nu de
„moeder aller reactorschepen" het spits gaat af-
bytcn zal het niet lang meer duren, of hy is in zyn
opmars niet meer te stuiten.
Een dwarse doorsnede van de reactor
kern. De vierkantjes met de cirkeltjes
zijn de splijtstofelementen, de zwarte
kruisbalken daartussen zijn de regelsta
ven die uitgetrokken of ingedrukt kun
nen worden en zodoende het splijtpro-
ces regelen.
Afbeelding boven: de „Savannah" zoals dit schip werd getekend door ont
werpers van de werf. Op de plaats van het reactorcompartiment is de scheeps
huid weggelaten, zodat de plaats van de installatie zichtbaar is.
Foto onder: de passagiersaccommodatie op het reactorschip is veel luxueuser
dan men op een vrachtschip zou verwachten. De foto toont een van de suites,
verdeeld in een zit- en slaapkamer. De bijbehorende badkamer staat er nog
niet eens op.
Het schema van het reactorcompartiment. Om de reactor heen ziet men:
1. warmtewisselaar. 2. koelingsapparaat. 3. stoomketels. 4. condensatietanks.
5. tank voor het opslaan van radioactieve afval. 6. drukketel. 7. veiligheids
kleppen. 8. pompen. 9. afsluiters.
