Propulsión marina nuclear
La propulsión marina nuclear es la propulsión de un barco o submarino con calor proporcionado por un reactor nuclear . La planta de energía calienta agua para producir vapor para una turbina que se usa para hacer girar la hélice del barco a través de una caja de cambios o mediante un generador eléctrico y un motor. La propulsión nuclear se utiliza específicamente dentro de los buques de guerra navales, como los submarinos nucleares y los supercarriers . Se ha construido una pequeña cantidad de buques nucleares civiles experimentales. [1]
En comparación con los barcos que funcionan con petróleo o carbón, la propulsión nuclear ofrece las ventajas de intervalos de operación muy largos antes de repostar. Todo el combustible está contenido dentro del reactor nuclear, por lo que el combustible no ocupa espacio de carga o suministros, ni las chimeneas de escape o las tomas de aire de combustión. [2] Sin embargo, el bajo costo del combustible se compensa con los altos costos operativos y la inversión en infraestructura, por lo que casi todos los buques de propulsión nuclear son militares. [2]
La mayoría de los reactores nucleares navales son del tipo de agua a presión , con la excepción de algunos intentos de utilizar reactores refrigerados por sodio líquido. [2] Un circuito de agua primario transfiere el calor generado por la fisión nuclear en el combustible a un generador de vapor ; esta agua se mantiene a presión para que no hierva. Este circuito opera a una temperatura de alrededor de 250 a 300 ° C (482 a 572 ° F). Cualquier contaminación radiactiva en el agua primaria está confinada. El agua circula mediante bombas; a niveles de potencia más bajos, los reactores diseñados para submarinos pueden depender de la circulación natural del agua para reducir el ruido generado por las bombas. [ cita requerida ]
El agua caliente del reactor calienta un circuito de agua separado en el generador de vapor. Esa agua se convierte en vapor y pasa a través de secadores de vapor en su camino hacia la turbina de vapor . El vapor gastado a baja presión pasa por un condensador enfriado por agua de mar y vuelve a su forma líquida. El agua se bombea de regreso al generador de vapor y continúa el ciclo. El agua que se pierde en el proceso se puede compensar con agua de mar desalinizada añadida al agua de alimentación del generador de vapor. [3]
En la turbina, el vapor se expande y reduce su presión a medida que imparte energía a las palas giratorias de la turbina. Puede haber muchas etapas de álabes giratorios y álabes guía fijos. El eje de salida de la turbina se puede conectar a una caja de cambios para reducir la velocidad de rotación, luego un eje se conecta a las hélices de la embarcación. En otra forma de sistema de propulsión, la turbina hace girar un generador eléctrico y la energía eléctrica producida se alimenta a uno o más motores de propulsión para las hélices de la embarcación. Las armadas rusa , estadounidense y británica dependen de la propulsión directa por turbina de vapor, mientras que los barcos franceses y chinos utilizan la turbina para generar electricidad para la propulsión ( transmisión turboeléctrica ). [ cita requerida]
Algunos submarinos nucleares tienen un solo reactor, pero los submarinos rusos tienen dos, al igual que el USS Triton . La mayoría de los portaaviones estadounidenses funcionan con dos reactores, pero el USS Enterprise tenía ocho. La mayoría de los reactores marinos son del tipo de agua a presión , aunque las armadas estadounidense y soviética han diseñado buques de guerra propulsados por reactores refrigerados por metal líquido . [ cita requerida ]
