核电站在船上是如何工作的

核动力船舶

在先进的船舶技术中，核动力船舶越来越受欢迎。以前使用核能的缺点主要集中在对机组人员的固有安全担忧上;安装、维护和处理成本，以及组件制造和质量保证要求的异常高的标准。随着越来越多的资金被分配到世界各地的社会保障和国防，以及对海军舰艇的持续性能效率的更大需求，这些障碍正在慢慢地被克服。

推动船舶内核能发电持续研究的另一个重要因素是可燃燃料的成本不稳定。船作为一种相当大的运输工具，需要有足够的向前推进装置。在世界各地的许多船舶中，可燃燃料是主要的推力手段。核动力的重要性就体现在如何克服对可燃燃料的依赖上。燃烧的燃料被排入海洋的不利影响也是环保和海洋生物权利活动家关注的一个因素。

当然，这并不意味着核潜艇在早期就不存在了。下图是近40年前拍摄的一艘核动力船的照片，这艘船名为“奥托·哈恩”，是一艘德国核动力船。

船上的核电站是如何工作的?

核能发电的一个重要推动因素是可重复利用能源的概念，这促使了一个几乎自我维持的系统。

核动力船舶的发电房屋或推进装置利用核反应堆产生热量。由于核燃料的裂变，核反应堆内部产生了热量。铅防护罩被放置在反应堆周围，作为防止裂变过程产生辐射的措施。

核推进装置采用压水堆设计，包括一次和二次系统。

主系统:这是水通过反应堆，管道循环，泵和蒸汽发生器循环的地方。由于从反应堆传递到水的热量是在如此高的压力下完成的，所以水不会沸腾。相反，水被从蒸汽发生器抽回反应堆进行再加热。

辅助系统:蒸汽发生器产生的蒸汽提供驱动涡轮发电机所需的能量。然后涡轮发电机使螺旋桨旋转，从而产生推力，使船向前运动。涡轮机发电机也被用来给船供电。一旦蒸汽通过涡轮机，它被冷却并凝结成水，然后通过给水泵反馈到蒸汽发生器。

可以注意到，主系统和二次系统都涉及水的再循环和更新。

还应该注意的是，这些过程发生在一个完全封闭的系统中。这确保了船上工作人员的安全，以及任何可能将辐射的核能驱逐到附近的部件和船的部分。

典型的核船布置

上面提到的理论在本质上是通用的，足以让你对核动力船的组成有一个宽泛的概念。在这一节中，我们将在图表的帮助下看一看核船的具体安排。正如你所看到的图片下面的图表是相当不言自明的，核组件显示在图表的左手边和蒸汽产生系统，最终驱动螺旋桨轴在右手边。

核反应堆产生的热量被用来产生蒸汽，而蒸汽反过来又被用来为涡轮机提供动力。当然，这种安排可能会因不同类型的船而有所不同，但这足以解释整个想法。

独立

推进装置的功能不需要氧气，因此允许船舶独立于任何外部大气的要求运行。船舶操纵和不断变化的操作性能要求决定了对功率的要求极不规律。可以想象，零部件的质量、强度和可靠性对于确保在如此恶劣的条件下持续耐用至关重要。人们应当记住，核反应堆的内部构件在很长一段时间内是无法进行检查或更换的。因此，人们理解在批准船舶上的核电站用于海上之前，需要进行严格的工程安全检查和压力情况。

参考

核动力船舶布置图像-美国科学家联合会