Ядерные энергетические установки

Ядерная судовая энергетическая установка – совокупность устройств для получения тепловой, электрической или механической энергии в ходе управляемой ядерной реакции, осуществляемой в ядерном реакторе.

Судовые ядерные энергетические установки, а также плавучая атомная электростанция, наряду с одним или несколькими реакторами включают такие элементы, как парогенераторы, паровые турбины, приводимые ими в действие электрические генераторы, а также трубопроводы, насосы и другое вспомогательное оборудование.

Безопасность обслуживающего персонала обеспечивается применением биологической защиты и систем контроля над режимом работы ядерного реактора (см. рис. 11.30).

Все элементы ядерного реактора находятся в толстостенном герметичном корпусе 1. Ядерная реакция деления тяжёлых ядер урана, выделяя огромное количество тепловой энергии, происходит в рабочих каналах 5 активной зоны 2.

Рис. 11.30.Судовой ядерный водо–водяной ядерный реактор под давлением:

1 – корпус реактора; 2 – активная зона; 3–отражатель; 4 – биологическая защита; 5–рабочий канал; 6–вход теплоносителя первого контура; 7–выход теплоносителя первого контура; 8–стержни системы управления и защиты

Для уменьшения вылета нейтронов из активной зоны, повышая экономичность реактора, служит отражатель 3. Для снижения безопасности оборудования и обслуживающего персонала предусмотрена биологическая защита 4. Теплоноситель заполняет всё пространство реактора, проходит вниз активной зоны 6, проходит через тепловыделяющие элементы в рабочих каналах, снимая теплоту, и выходит в верхней части активной зоны 7. Для управления и защиты ядерного реактора имеются управляющие и компенсирующие стержни, стержни аварийной защиты 8.

На атомоходах тепло, выделяющееся в результате расщепления атомов урана, используется для получения перегретого пара высокого давления, который приводит во вращение турбину винта или турбогенератор, снабжающий электроэнергией гребной электродвигатель.

Первый атомоход был построен в СССР – ледокол «Ленин» (1959 г.), через несколько лет появились американское грузопассажирское судно «Саванна» и немецкий рудовоз «Отто Ганн» (назван в честь выдающегося немецкого физика–ядерщика, работавшего в 30–х годах ХХ в.).

В качестве главного двигателя в ядерной энергетической установке судна используется паровая или газовая турбина, а рабочее тело генерируется в ядерной паропроизводящей или газогенераторной установке. Ядерная энергетическая установка судна обеспечивает судну высокую скорость и огромную автономность без пополнения запасов топлива.