Немаловажно и другое преимущество атомохода: поскольку сжигаемое за рейс топливо измеряется не тысячами тонн, а килограммами, водоизмещение судна, то есть его масса, остается почти неизменным, а стало быть, по мере расходования запасов его ледокольные качества не ухудшаются, как у любого ледокола до атомной эры.
Принцип работы судовой атомной установки состоит в следующем. На судне устанавливают один или несколько реакторов, в которых происходит цепная реакция деления тяжелых атомных ядер с выделением огромного количества тепловой энергии, используемой для образования перегретого пара. Передача тепловой энергии от реакторов к парогенераторам осуществляется теплоносителем (в судовых условиях это, как правило, дистиллированная вода).
Поглощение энергии нейтронов, выделяющихся в результате распада ядер, производит так называемый замедлитель реакции, в этом качестве в судовых реакторах применяется обычно та же дистиллированная вода. Такие реакторы, где и теплоносителем, и замедлителем служит вода, называются водо-водяными. Они проще по конструкции, компактнее и надежнее в работе, и сегодня они стоят на всех атомных ледоколах.
Пар поступает на турбины, и далее — уже привычная схема преобразования энергии: турбогенераторы — электродвигатели — гребные винты. Таким образом, атомные ледоколы — это те же турбоэлектроходы с той лишь разницей, что для выработки пара используется не органическое топливо, а энергия деления ядер.
К тому времени, когда возникла идея построить атомный ледокол, то есть к середине 50-х годов, некоторые наиболее развитые страны, в том числе и Советский Союз, уже располагали атомными кораблями — подводными лодками, для которых проблема автономности плавания стояла не менее остро, чем для ледоколов.
Наша страна уже имела опыт и мирного, народнохозяйственного использования атомной энергии. В 1954 году в Обнинске была введена в эксплуатацию небольшая атомная электростанция мощностью всего 5 мегаватт. Тем не менее эта скромная по нынешним понятиям электростанция дала весьма ощутимый толчок последующему развитию атомной энергетики и на суше, и на море.
Характеризуя новую ситуацию, сложившуюся после введения в строй Обнинской станции, академик И. В. Курчатов говорил: «Если раньше инициатива в постановке новых задач принадлежала почти всегда ученым и инженерам атомной промышленности — теперь инициатива должна перейти к инженерам и конструкторам судостроительной промышленности, авиационной, транспортного машиностроения».
…Василий Иванович Неганов, один из опытнейших конструкторов-судостроителей, и не предполагал, может быть, что на каком-то этапе своей творческой деятельности он получит чрезвычайно ответственное — а по тем временам в известном смысле неожиданное, даже невероятное — предложение: возглавить проектирование атомного ледокола.
Выбор пал на Неганова не случайно. Ровесник века и макаровского «Ермака», будущий главный конструктор атомохода участвовал в гражданской войне, потом учился на кораблестроительном факультете Ленинградского политехнического института, затем, работая конструктором, участвовал в проектировании первых советских лесовозов, внес свою лепту в создание полярного ледокола «Сибирь», имя которого впоследствии получил третий советский атомный ледокол. Неганов работал над созданием ряда других кораблей ледового плавания. И теперь ему доверили спроектировать такой ледокол, какого еще никогда не существовало. Так в биографии инженера открылась новая страница, и отныне вся его жизнь будет связана с созданием атомного ледокольного флота.
Научное руководство проектированием атомной установки ледокола было возложено на всемирно известных ученых, создателей атомной энергетики И. В. Курчатова и А. П. Александрова.
Это было удивительное проектирование. Каждый шаг приходилось делать на ощупь, в потемках, подчас доверяя не столько сложившейся практике и теоретическим выкладкам, а какому-то шестому чувству, инженерной интуиции, без которой немыслимо создание новой техники.
Из истории мы знаем, как много аварий и человеческих жертв сопровождало процесс освоения каждого нового вида энергии или транспортных средств. Вспомнить хотя бы рождение пароходов: сколько судов и человеческих жизней было потеряно, прежде чем судостроители научились создавать надежные и безопасные паровые суда.