Суда с ядерными двигателями

Океанические суда с ядерными (атомными) двигателями существуют уже десятки лет. Исторически ядерными реакторами оснащались в основном подводные лодки и авианосцы. Однако в связи с сокращение мировых запасов нефти использование деления урана привлекает все большее внимание как источник энергии для судов — как военных, так и коммерческих.

Как работает судно на ядерном реакторе

В современных ядерных реакторах уран постепенно распадается на более легкие элементы. Термин ядерный подразумевает, что в этом процессе задействовано атомное ядро. При распаде ядра урана, - состоящие из протонов и нейтронов, разделяются на части. Таким образом, тяжелый элемент превращается в легкие элементы -мечта алхимика, ставшая явью. По мере распада происходит высвобождение энергии в форме теплоты и ионизирующего излучения, также называемого радиоактивностью. Часть этого излучения состоит из нейтронов, имеющих очень высокую скорость, которые расщепляют все новые ядра урана, высвобождая еще больше энергии. Если такая реакция протекает быстро, происходит взрыв. По этому принципу работали первые атомные бомбы. Однако цепную реакцию можно замедлить и сделать самоподдерживающейся. Если это происходит в жестко контролируемых условиях, распад урана может обеспечивать огромное количество полезной тепловой энергии в течение долгого времени, а риск взрыва фактически сводится к нулю.

Тепло от реактора передается на водяной котел с помощью жидкого теплоносителя, отдаленно сходного с жидкостями, используемыми в тепловых насосах, воздушных кондиционерах или автомобильных радиаторах. Этот жидкий теплоноситель, также называемый хладагентом, возвращается от стенок котла к реактору через насос системы охлаждения. Вода в котле превращается в пар, который движет турбину. После прохождения турбины пар конденсируется и возвращается в котел подающим насосом. Вода и хладагент полностью изолированы друг от друга; они не вступают в физический контакт. Это предотвращает случайный выброс радиации в окружающую среду через систему циркуляции воды/пара.

Усилие турбины через систему приводов передается на винт. Кроме того, турбина вращает вал генератора, вырабатывающего электроэнергию для команды, пассажиров и бортовой электроники. Это электричество также приводит в действие электродвигатель или питает батарею, приводящую в действие электродвигатель системы приводов. Этот двигатель может обеспечивать дополнительную тягу судну.