 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( сентябрь 2016 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Реактор A2W является морским ядерным реактором , используемыми ВМС США , чтобы обеспечить выработку электроэнергии и тягу на военных кораблях . Обозначение A2W означает:
- A = Платформа авианосца
- 2 = Ядро второго поколения, разработанное подрядчиком
- W = Westinghouse был дизайнером по контракту
История [ править ]
Этот ядерный реактор использовался на первом в мире авианосце с ядерной установкой - USS Enterprise (CVN-65) . Каждая из четырех силовых установок на Энтерпрайзе содержала по два реактора, пронумерованных в соответствии с валом, на котором они приводились, 1A-1B, 2A-2B, 3A-3B и 4A-4B. Каждая двигательная установка была способна работать на одной реакторной установке в большей части диапазона мощности, необходимого для движения корабля со скоростью более 33 узлов (60 км / ч). Оба реактора должны были быть подключены к сети, чтобы одновременно обеспечивать максимальную скорость корабля и возможность запуска самолетов.
Устройство и работа [ править ]
Реакторы представляют собой реакторы с водой под давлением, работающие на высокообогащенном (более 93%) уране-235 . [1] Легкая вода используется как замедлитель нейтронов и теплоноситель реактора. Гафниевые стержни управления используются для управления работой реактора. Выдвижение стержней на расчетную высоту позволяет реактору достичь критичности , точки, в которой происходит деление ядер.реакции достигают самоподдерживающегося уровня. После этого поток пара (от парогенераторов) регулирует мощность реактора, как описано ниже. Управляющие стержни «вставляются» внутрь или наружу для регулирования средней температуры теплоносителя или опускаются на дно корпуса реактора для остановки реактора - либо выполняется медленно контролируемым образом, либо быстро опускается во время так называемого SCRAM, чтобы немедленно закрыть реактор отключился в аварийной ситуации.
Большая часть регулирования мощности реактора во время стационарного режима работы происходит в результате отрицательного температурного коэффициента охлаждающей воды. Мощность реактора определяется мгновенной скоростью деления, которое происходит в топливе. Когда вода нагревается, она расширяется и становится менее плотной, что обеспечивает меньшее количество молекул в объеме для сдерживания нейтронов., следовательно, меньше нейтронов замедляется до необходимой тепловой энергии для поддержания теплового деления. И наоборот, когда температура охлаждающей воды снижается, ее плотность увеличивается, и большее количество нейтронов достигает необходимой тепловой энергии, увеличивая количество делений в единицу времени, создавая больше тепла. Это дает возможность «потребности в паре» управлять мощностью реактора, требуя небольшого вмешательства оператора реактора для изменения мощности, требуемой для работы корабля.
Горячая вода из реакторов направляется по большим трубам в теплообменники, называемые парогенераторами. Здесь тепло от находящейся под давлением переохлажденной охлаждающей воды реактора передается через стенки трубы воде, подаваемой в парогенераторы из отдельной системы подачи. В системах A1W и A2W температура охлаждающей воды реактора поддерживается при температуре от 525 до 545 ° F (от 274 до 285 ° C). В парогенераторах вода из системы подачи преобразуется в пар при температуре 535 ° F (279 ° C) и давлении около 600 фунтов на квадратный дюйм (4 МПа). Как только теплоноситель реактора отдает тепло в парогенераторах, он возвращается через большие электрические насосы (по четыре на реактор) в реакторы для повторения цикла.
Насыщенный пар под давлением 600 фунтов на квадратный дюйм направляется от каждого парогенератора к общему коллектору, откуда пар затем направляется в главный двигатель, электрические генераторы, катапульту самолета и различные вспомогательные устройства. Есть две главные двигательные турбины, одна турбина высокого давления и одна турбина низкого давления, с влагоотделителем между ними. Основная силовая турбина низкого давления является двухсторонней, при этом пар входит в центр и разделяется на два потока, когда он входит в фактические колеса турбины, расширяясь и отдавая при этом свою энергию, заставляя турбину вращаться с высокой скоростью. . Главный вал входит в редуктор, в котором высокая скорость вращения вала турбины снижается до полезной скорости вращения для движения корабля. Израсходованный пар от главного двигателя и других вспомогательных агрегатов попадает вконденсаторы должны быть охлаждены до жидкой воды и возвращены в систему питания.
Ссылки [ править ]
- ^ Чунян Ма; Франк фон Хиппель (весна 2001 г.). «Прекращение производства высокообогащенного урана для морских реакторов» (PDF) . Обзор нераспространения . п. 87 . Проверено 20 февраля 2013 года .
