Военно -морские реакторы США
46 ° 33′54,8 ″ с.ш. ° 31′09,7 ″ ш / 46,5652222 ° с
Военно -морские реакторы в Соединенных Штатах - это ядерные реакторы, используемые ВМС Соединенных Штатов на некоторых судах для генерации пар , используемого для производства энергии для движения , электроэнергии , катапультирующих самолетов в авианосцах и нескольких незначительных применений. Такие военно -морские ядерные реакторы имеют полную электростанцию , связанную с ними. ВМС США лодки суперсерристы , с построенные . 1975 заказанные подводные и Все года также.
Реакторы разработаны рядом подрядчиков, [ ВОЗ? ] затем разработал и протестировался на одном из нескольких средств по производству энергетики и основных учреждений, управляемых подрядчиком: лаборатории атомной энергетики Беттиса в Западном Миффлина, штат Пенсильвания и связанных с ними военно -морских реакционных объектов в Айдахо и лаборатории атомной власти в Нискаюне, Нью -Йорк и его Асвязанный сайт Кессельринг в Западном Милтоне, штат Нью -Йорк , все под руководством Управления военно -морских реакторов . Иногда были полномасштабные прототипные заводы с ядерным питанием, построенные на военно-морском объекте реакторов, Kesselring и Windsor (в Коннектикуте ) для проверки ядерных станций, которые в течение многих лет работали для обучения ядерных моряков.
Обозначения реактора
[ редактировать ]Каждому дизайну реактора дается обозначение с тремя символами, состоящее из:
- Письмо для типа корабля, для которого предназначен реактор («А» для авианосца , «С» для крейсера , «D» для эсминца и «S» для подводной лодки )
- Последовательный номер поколения
- Письмо для дизайнера реактора («W» для Westinghouse , «G» для General Electric , «C» для инженерии сжигания и «B» для Bechtel )
Например, реактор S9G представляет собой подводную лодку ( ы ), девятый поколение ( 9 ), реактор General Electric, разработанный ( G ).
История
[ редактировать ]Концептуальный анализ ядерного морского движения начался в 1940 -х годах. Исследования разработки ядерных реакторов для военно-морского флота были проведены в лаборатории атомной энергетики Беттиса в Западном Миффлина, штат Пенсильвания, начиная с 1948 года. Под долгосрочным руководством адмирала Хаймана Г. Риковера , первого испытательного реактора, прототипа, называемого как S1W , Начало в США в 1953 году на военно -морском заводе в Айдахо . Лабораторные и военно -морские реакторы работали первоначально, и в течение многих десятилетий после этого Westinghouse . Первый ядерный судно, подводная подводная лодка USS Nautilus , поставленная в море в 1955 году. USS Nautilus отметил начало перехода подводных лодок с относительно медленных и коротких обычных подводных лодок к тем, кто способен поддерживать 20–25 узлов (37–46. км/ч;
Большая часть ранней работы по развитию на военно -морских реакторах была проведена на военно -морском учреждении реакторов в кампусе Национальной лаборатории штата Айдахо (INL, ранее INEL). USS Nautilus работал от реактора S2W , а экипаж обучался на наземном реакторе S1W в INL.
Второй ядерной подводной лодкой была USS Seawolf , которая первоначально работала от , охлаждающего натрием реактора S2G и поддерживался наземным реактором S1G на участке Кессельринга под лабораторией атомной энергетики Knolls, управляемой General Electric . Запасной S2G также был построен, но никогда не использовался.
USS Seawolf был страдает от перегревателей, в результате чего USS Nautilus дал гораздо превосходные результаты. Это и риски, связанные с жидким натрием в случае аварии в морском адмирале Риковера, чтобы выбрать реактор с под давлением воды (PWR) в качестве стандартного типа военно -морского реактора США. S2G был удален из USS Seawolf и заменен реактором S2WA , используя компоненты из запасного S2W, который был частью программы USS Nautilus . Все последующие военно-морские реакторы США были PWR, в то время как советский флот свинцового охлаждения использовал в основном PWR, но также использовали реакторы с жидким охлажденным охлажденным металлическим охлаждением (LMFR) из трех типов на восьми подводных лодках: K-27 из семи человек и класс ALFA .
Опыт работы с USS Nautilus привел к параллельному развитию дальнейших ( скейт -класс ) подводных лодок, основанных на отдельных реакторах, а также авианосца , USS Enterprise оснащенным восьми подразделений реактора A2W в 1960 году. Крейсер USS Long Beach , следовал в 1961 году. и был приведен в действие двумя единицами реактора C1W . USS Enterprise оставалось в эксплуатации более 50 лет и было инактивировано в 2012 году.
Полномасштабный наземный прототип заводов в Айдахо, Нью-Йорке и Коннектикуте предшествовал разработке нескольких типов (поколений) военно-морских ядерных реакторов США, хотя и не все. После первоначального строительства были проведены некоторые инженерные испытания, и прототипы использовались для обучения ядерных квалифицированных моряков в течение многих лет. Например, прототип A1W на военно -морском объекте реакторов привел к разработке реакторов A2W , используемых в USS Enterprise . К 1962 году военно -морской флот США имел 26 ядерных подводных лодок и 30 строительства. Ядерная власть произвела революцию военно -морского флота США.
Технология была разделена с Соединенным Королевством, в то время как технологическое развитие во Франции, Китае и Советском Союзе продолжалось отдельно.
После того, как суда -скейс -класс продолжались, и в США в США была построена одна серия стандартизированных конструкций как Westinghouse , так и General Electric, с одним реактором, включающим каждое судно. Rolls-Royce построил аналогичные подразделения, как PWR1 для подводных лодок Королевского флота , а затем разработал дизайн дальше до PWR2. Были построены многочисленные подводные лодки с реакторным заводом S5W .
В конце холодной войны в 1989 году было выполнено более 400 подводных лодок с ядерными путями. Около 250 из этих подводных лодок были отменены, а некоторые по заказу отменены из -за программ по сокращению оружия. Российский флот и флот Соединенных Штатов имели более ста каждого, а в Соединенном Королевстве и Франции было менее двадцати, а Китай шесть. Общая сумма сегодня составляет около 160.
Соединенные Штаты являются основным военно-морским флотом с авианосцами с ядерным питанием (10), в то время как Россия имеет крейсеры с ядерным питанием. Россия имеет восемь ядерных ледоколов в службе или здания. С момента своего создания в 1948 году ядерная программа ВМС США разработала 27 различных конструкций завода, установила их на 210 ядерных кораблях, взял на эксплуатацию 500 реакторов и накопил более 5400 лет работы в реакторах и 128 000 000 миль в безопасности. Кроме того, 98 ядерных подводных лодок и шесть ядерных крейсеров были переработаны. Военно -морской флот никогда не раскрывал аварии на реактору, [ 1 ] [ 2 ] но по крайней мере потерпел несчастный случай потери охлаждающей жидкости, на охране USS . [ 3 ]
Все девять ядерных крейсеров ВМС США (CGN) в настоящее время были поражены из регистра военно-морских судов , и те, кто еще не отменен при переработке, планируется переработать. В то время как несчастные случаи с реакторами не потопили каких-либо военно-морских судов США или подводных лодок, две ядерные подводные лодки, USS Thresher и USS Scorpion были потеряны в море. Состояние этих реакторов не было опубликовано публично, хотя оба крушения были расследованы Робертом Баллардом от имени военно -морского флота с использованием транспортных средств с дистанционно управляемыми (ROV). [ Цитация необходима ]
Конгресс поручил военно -морским флотам США рассматривать ядерную энергию как вариант на всех крупных поверхностных комбатантах (крейсеры, эсминчики ) и амфибийные штурмовые корабли . Если доказано экономически эффективным в затрат на жизненный цикл анализе во время анализа альтернатив (AOA) фазы предварительного проектирования кораблей, новые классы кораблей (например, CG (x)) могут продолжаться с ядерным движением.
Электростанции
[ редактировать ]Современные военно -морские реакторы США - это реакторы с под давлением воды, [ 4 ] которые идентичны коммерческим реакторам PWR, производящим электричество, за исключением:
- Они имеют высокую плотность мощности в небольшом объеме и работают либо на низкоорганизованном уране (как и некоторые французские и китайские подводные лодки), либо на высокообогащенном уране (> 20% U-235, текущие подводные лодки США используют топливо, обогащенное не менее 93 %) [ 5 ]
- У них длинная основная жизнь, так что заправка необходима только через 10 или более лет, а новые ядра предназначены для того, чтобы длиться 25 лет в перевозчиках и 10–33 года на подводных лодках.
- Конструкция обеспечивает компактное сосуд давления при сохранении безопасности. [ нужно разъяснения ]
Длинный ядро срока службы обеспечивается высоким обогащением урана и включив « сжигаемый нейтронный яд », который постепенно истощается как неработающие яды, такие как продукты деления и актиниды . Потеря сжигаемого яда уравновешивает создание неработающих ядов и приводит к стабильной долгосрочной эффективности использования топлива .
Долгосрочная целостность компактного сосуда давления реактора поддерживается путем предоставления внутреннего нейтронного щита. (Это в отличие от ранних советских конструкций PWR, где возникает охлаждение из -за нейтронной бомбардировки очень узкого сосуда давления.)
Размеры реактора варьируются до ~ 500 МВт (около 165 МВт) на более крупных подводных лодках и поверхностных кораблях. Французские рубиса подводные лодки имеют реактор с 48 МВт, который не нуждается в заправке в течение 30 лет.
Ядерные флоты Соединенных Штатов, Соединенного Королевства и Российской Федерации полагаются на движение паровой турбины. Те из французских и китайцев используют турбину для выработки электроэнергии для движения. Большинство российских подводных лодок, а также все поверхностные корабли США, так как предприятие оснащено двумя или более реакторами. США, британские, французские, китайские и индийские подводные лодки приводится в действие.
Вывод из эксплуатации ядерных подводных лодок стала главной задачей для американских и российских военно-морских военно-морских сил. [ 6 ] После того, как мы не выпустили, практика США состоит в том, чтобы вырезать секцию реактора с судна для утилизации на мелководных захоронениях в качестве низкоуровневых отходов (см. Программу утилизации судов-субмарина ).
Смотрите также
[ редактировать ]- Список военно -морских реакторов Соединенных Штатов
- Радиоизотопный термоэлектрический генератор
- Ядерные крейсеры военно-морского флота Соединенных Штатов
- Подводные лодки с ядерным силой военно-морского флота Соединенных Штатов
- Ядерная энергетическая школа
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Биржа по сравнению с НАСА/ВМФ - отчет о обеспечении безопасности военно -морских реакторов - 15 июля 2003 г.» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 9 октября 2022 года . Получено 30 мая 2008 года .
- ^ "Размер флота" . Регистр военно -морского суда . ВМС США . Архивировано с оригинала 14 января 2016 года . Получено 23 мая 2008 года .
- ^ Отчет: ядерная подзадна попадает в аварию у Орегона в 1973 году.
- ^ «Информационный бюллетень на безопасность военного корабля (NPW) США» (PDF) .
- ^ Мортен Бремер Маерли (1 января 2002 г.). «Компоненты прозрачности военно -морского ядерного топлива» (PDF) . Норвежский институт международных дел . Получено 7 февраля 2007 года .
{{cite journal}}: CITE Journal требует|journal=( помощь ) - ^ "Ядерная подводная лодкая демонтация | nti" . nti.org . Получено 25 апреля 2021 года .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Информационный центр урана предоставил некоторые оригинальные материалы в этой статье.
