Jaderný pohon námořnictva Spojených států - United States Navy Nuclear Propulsion

The Jaderný pohon námořnictva Spojených států komunitu tvoří Námořní důstojníci a získaní členové, kteří jsou speciálně vyškoleni pro provoz a údržbu jaderných reaktorů, které pohánějí ponorky a letadlové lodě námořnictva Spojených států. Námořnictvo Spojených států provozuje více než 80 lodí na jaderný pohon a je v současnosti největší námořní silou na světě.^[1]

Dějiny

Námořnictvo Spojených států poprvé zahájilo výzkum aplikací jaderné energie v roce 1946 na Projekt Manhattan laboratoř zaměřená na jadernou energii pro vývoj jaderné elektrárny. K projektu bylo přiděleno osm mužů. Jeden z těchto mužů byl Admirál Hyman G. Rickover, který je známý jako „otec jaderného námořnictva“.

Ponorky

První ponorka s jaderným pohonem, USSNautilus (SSN-571) byla zahájena a uvedena do provozu v roce 1954. Vývoj ponorky na jaderný pohon značně zvýšil schopnosti; doba, po kterou by ponorka mohla zůstat pod vodou, byla nyní omezena pouze dodávkou potravin. Použitím energie generované z reaktoru bylo možné vzduch nepřetržitě recyklovat a vodu bylo možné destilovat z mořské vody. Sub-jaderný pohon mohl také dosáhnout a udržovat mnohem vyšší rychlost než jeho předchůdci.

Krátce po USS Nautilus, USSMořský vlk byl uveden do provozu. Motor reaktoru v USS Mořský vlk byl kapalinou chlazený (sodíkový) reaktor. To se ukázalo jako obtížněji udržovatelný reaktor a byl nakonec nahrazen a tlakovodní reaktor, stejný design použitý v USS Nautilus.

První výrobní série jaderných ponorek byla Skejt třída, po kterém následovala Skipjack třída. The Skipjack byl navržen s pokročilejším slzným trupem, který poskytoval větší hydrodynamiku, což umožňovalo ponorkám dosáhnout vyšších rychlostí a současně produkovat menší hluk.

Námořnictvo Spojených států dnes provozuje čtyři různé třídy ponorek: Los Angeles, Ohio, Mořský vlk a Virginie-třídy.

Spojené státy mají od roku 2018 v aktivní službě celkem 70 ponorek. Všechny mají jaderný pohon. Existuje 18 Ohio třída, 14 Virginie třída, 3 Mořský vlk třída a 35 Los Angeles třída.

Letadlové lodě

Krátce poté, co následoval s využitím jaderné technologie, byla letadlová loď. Uveden do provozu v roce 1961 USS Podnik byla první letadlová loď na jaderný pohon.

První výrobní třídou letadlové lodi s jaderným pohonem je Nimitz třída. Deset Nimitz- byly vyrobeny celkem letadlové lodě třídy, přičemž všechny zůstaly v aktivní službě. Tato třída letadlové lodi má být v současné době zaměněna za Gerald R. Ford třída. The Gerald R. Ford- letadlové lodě třídy se stále vyrábějí, v současné době se vyrábějí tři. Existují plány na výrobu dalších sedmi plavidel.

Spojené státy mají dodnes celkem 11 letadlových lodí na jaderný pohon a řídí největší flotilu dopravců na světě.^[2]

Křižníky

Po téměř 40 let mělo americké námořnictvo jako součást své flotily křižníky s jaderným pohonem, počínaje rokem 1961 uvedením do provozu USSDlouhá pláž (CGN-9) a končí v roce 1998 vyřazením z provozu USSArkansas (CGN-41). Námořnictvo mělo celkem devět jaderných křižníků rozmístěných v pěti různých třídách. Námořnictvo zjistilo, že je příliš nákladné na údržbu, a nakonec je přestalo vyrábět. Dlouhá pláž byl vybaven a Křižníkový reaktor C1W zatímco dalších osm lodí bylo vybaveno Reaktory ničitele D2G.

Jaderné zařízení

Výroba elektřiny

Poháněny jsou všechny ponorky a letadlové lodě námořnictva jaderná energie. Aby se tak stalo, každá loď v podstatě obsahuje malou jaderná elektrárna. Energie generovaná tímto reaktorem je vytvářena prostřednictvím jaderné štěpení. Během procesu jaderného štěpení existují v reaktoru dva produkty významného významu: teplo a záření. Teplo se generuje rozpadem zdroje paliva (uran ). Uran vytváří teplo prostřednictvím soběstačné reakce, protože je bombardován svobodou neutrony vytvořený během štěpení a poté znovu absorbován, aby pokračoval v reakci. Teplo generované reakcí ohřívá vodu v parní generátor. V důsledku natlakování systému, voda, která chladí reaktor, nevarí, ale vytváří médium pro přenos tepla do parních zařízení za účelem výroby páry. Při výrobě páry je protlačována řadou potrubí a prochází různými turbínami, což způsobuje, že se turbína otáčí a vyrábí elektrickou energii nebo pohání loď. Pára se poté ochladí a převede zpět na vodu, která se poté odešle zpět do parního generátoru a proces se opakuje.

Zásah do životního prostředí

Jaderné reaktory vytvářejí energii štěpením, na rozdíl od spalování paliva. Z tohoto důvodu ne skleníkové plyny jsou vyráběny v procesu vytváření energie. Jaderná energie je zcela samostatná a neprodukuje žádné vedlejší produkty ve vzduchu.^{[Citace je zapotřebí ]} Odpad vytvářený jadernou energií je obsažen v reaktoru a je likvidován při vyřazení nádoby z provozu nebo při výměně reaktoru.

Na rozdíl od jaderných elektráren, které musely utratit palivové tyče odstraněny ze svých reaktorů každých 18 až 24 měsíců, jaderné reaktory pohánějící ponorky a letadlové lodě námořnictva Spojených států zůstávají plně funkční, dokud nebudou vyřazeny z provozu. Když jsou reaktory pohánějící lodě námořnictva vyřazeny z provozu, veškerý jaderný odpad je zlikvidován najednou.

Bezpečnostní záznam

Od roku 2003^{[Aktualizace]}a od první americké ponorky na jaderný pohon (USS Nautilus), námořnictvo Spojených států zaznamenalo přes 6 200 „reaktorových let“ bez radiačních nehod.^[3]^{[potřebuje aktualizaci ]}

Dne 22. Května 1978 však USSPuffer, omylem byl otevřen ventil, který uvolnil až 100 US galonů radioaktivní vody do a Suchý dok na Zvuk Puget námořní základna. Únik byl plně potlačen a nedošlo k žádnému ozáření personálu.^[4]

Kariérní typy jaderného pohonu

Aby bylo možné bezpečně provozovat flotilu plavidel s jaderným pohonem, americké námořnictvo rekrutuje a trénuje muže a ženy, kteří slouží v komunitě námořních jaderných pohonů. Důstojníci mají povolání vyžadující minimálně vysokoškolské vzdělání a jsou povolání vyžadující minimálně maturitu nebo ekvivalent.

Důstojníci

Kvůli pečlivé školení které Navy Nuclear Officers podstoupí, dostane příležitost vést posádku a velet tomuto technologicky vyspělému vybavení pouze vybraná skupina jednotlivců. Kariéra důstojníka v Navy Nuclear Propulsion zahrnuje:

Ponorští důstojníci

Dohlížejí na každodenní operace na palubě ponorky. Zajišťují hladký chod všech systémů, včetně jaderného reaktoru a jaderného pohonného systému, zbraňových systémů a systémů řízení atmosféry a palby. Jsou rovněž odpovědní za řízení plavidla a mapování jeho polohy a za provoz komunikačních a zpravodajských zařízení.

Důstojníci povrchového boje (jaderní)

Policisté pro jaderný povrchový boj dohlížejí na každodenní provoz letadlové lodi s jaderným pohonem a konvenčních válečných lodí a řídí vše od komunikace a navigace po vyzbrojení schopnosti a taktické nasazení. Důstojníci pro jaderný povrchový boj mají na starosti četné operace a činnosti na lodi, od strojírenského závodu po most. Mají odpovědnost za zajištění toho, aby námořníci v jejich divizi udržovali a provozovali komplexní systémy lodi.

Inženýři námořních reaktorů

Námořní reaktory (NR) je vládní úřad, který má odpovědnost za všechny lodní jaderné elektrárny, pobřežní prototypy a zařízení na podporu jaderného pohonu pro námořnictvo. Inženýři námořních reaktorů přebírají odpovědnost za klíčové technické práce v různých zařízeních, včetně:

Dvě laboratoře energetického oddělení
Dva jaderné prototypy / cvičiště
Téměř 100 lodí a ponorek s jaderným pohonem
Šest loděnic
Více než 1 000 firem, které podporují program Naval Reactors

Instruktoři školy námořní jaderné energie

Instruktoři školy Naval Nuclear Power School trénují budoucí komunitu námořnictva Navy prostřednictvím technologicky vyspělých učebních osnov, které jsou vyučovány pouze s jediným cílem: připravit zúčastněné námořníky a důstojníky námořnictva Škola jaderné energie v Goose Creek, SC, za jejich práci v oblasti jaderné energie. Poskytují podrobné znalosti o tom, jak pracovat s klíčovými aspekty jaderné elektrárny Navy pod tlakovou vodou, mezi které patří:

Základní jaderné principy reaktoru
Systémy přenosu tepla a tekutin
Chemie rostlin a materiály
Mechanické a elektrické systémy
Radiologická kontrola

Program kandidáta na důstojníka pro jaderný pohon Navy (NUPOC)

Pro současné vysokoškoláky, kteří splňují vysoké akademické standardy a základní předpoklady, zejména pro ty, kteří sledují obory jako matematika, strojírenství, fyzika nebo chemie, poskytuje program NUPOC oprávněným kandidátům peníze na dokončení vysokoškolského a postgraduálního studia a pravidelný měsíční příjem zatímco ve škole. Výše platby se liší podle lokality, ale obvykle se pohybuje v rozmezí 4000–5500 $ za měsíc. K dispozici je také jednorázový bonus 15 000 $ za přijetí na pozice ponorky, povrchu a inženýra námořních reaktorů. Po získání diplomu získávají jednotlivci provizi u námořnictva a pokračují v jedné z kariérních cest důstojníka v Navy Nuclear Propulsion.

Zatímco v NUPOC, studenti nemají žádné speciální uniformy, třídy nebo povinnosti ze dne na den. Musí se však zdržet užívání drog a každých šest měsíců absolvovat test fyzické zdatnosti. Studenti v NUPOC jsou považováni za „aktivní pracovníky“ a platí se na výplatě E-6 nebo E-7. Čas strávený dokončením titulu se tak hromadí pro účely námořního odchodu do důchodu a výhod VA, jako je účet GI Post-9/11.

Základní kvalifikace

Program NUPOC je otevřen pro muže i ženy. V závislosti na zaměření kariéry mají požadavky na způsobilost malé odchylky. Existují kritéria, která člověk musí splňovat bez ohledu na zaměření. Uchazeči musí:

Staňte se americkým občanem
Seznamte se s fyzickými standardy námořnictva
Mít minimální věk 19 let

Důstojníci ponorky / důstojníci povrchové války musí být mladší než 31 let
Inženýři námořních reaktorů / instruktoři školy jaderné energie musí být mladší než 35 let

Vzdělání: Uchazeči musí být absolventi nebo studenti akreditované vysoké školy nebo univerzity ve Spojených státech nebo na území Spojených států, kteří jsou držiteli titulu BA, BS nebo MS (nejlépe v oboru matematika, strojírenství, fyzika, chemie nebo jiné technické oblasti) a musí mít:

Dokončil jeden akademický rok počtu
Dokončil jeden akademický rok fyziky založené na počtu
Získejte konkurenceschopné GPA (v závislosti na požadované kariéře existují minimální požadavky na stupeň pro všechny technické kurzy)

Narukoval

Členové jaderné komunity námořnictva provozují, řídí a udržují komponenty, které pohánějí letadlové lodě a ponorky námořnictva. To by mohlo zahrnovat cokoli od provozování strojního zařízení jaderného pohonu přes ovládání pomocného zařízení, které podporuje námořní reaktory, až po údržbu elektronického zařízení používaného k odesílání a přijímání zpráv, detekci nepřátelských letadel a lodí a určování vzdáleností cíle.

Strojník kamarádi (MM) provozují a udržují parní turbíny a redukční převody používané pro lodní pohon a pomocná strojní zařízení, jako jsou turbogenerátory, čerpadla a čističe oleje. Rovněž udržují pomocné strojní zařízení mimo hlavní prostory strojního zařízení, jako jsou elektrohydraulické kormidelní motory a výtahy, chladicí zařízení, klimatizační systémy a odsolování rostliny. Mohou také provozovat a udržovat zařízení na výrobu stlačeného plynu. Nukleárně vycvičení poddůstojníci plní úkoly v jaderných pohonných zařízeních provozujících řízení reaktorů a pohonných a energetických systémů.

Elektrikářovi kamarádi (EM) jsou odpovědné za provoz systémů výroby elektrické energie, osvětlovacích systémů, elektrických zařízení a elektrických spotřebičů na lodi. Mezi úkoly patří instalace, provoz, seřizování, běžná údržba, kontrola, zkouška a oprava elektrického zařízení. EM také provádějí údržbu a opravy souvisejících elektronických zařízení.

Technici elektroniky (ET) v jaderném poli jsou obvykle přiřazeny divizi Řízení reaktoru. Odpovídají za údržbu, opravy a provoz zařízení, která úzce souvisí s jaderným reaktorem a bezpečností reaktoru.

Kvalifikace

Aby měl kandidát nárok na jakoukoli kariéru v oblasti jaderného provozu, musí být nejprve vybrán pro jaderný výcvik bodováním nad minimálními požadavky na baterii odborné způsobilosti pro ozbrojené služby (ASVAB) a musí:

Staňte se americkým občanem
V době zařazení musí být méně než 25 let
Být schopen splnit fyzické standardy námořnictva
Staňte se absolventem střední školy s diplomem a úspěšným absolvováním jednoho roku algebry
Být schopen splnit požadavky na bezpečnostní prověrku

Reference

externí odkazy

[Largest_Naval_force-1] O americkém námořnictvu

[largest_carrier_fleet-2] Síla flotily letadlových lodí

[no_radiological_accidents-3] Záznam jaderné bezpečnosti amerického námořnictva - prohlášení admirála F. L. „Skipa“ Bowmana, ředitele amerického námořnictva, program námořního jaderného pohonu před sněmovním výborem pro vědu 29. října 2003

[4] ttps://fas.org/wp-content/uploads/2014/05/NavalAccidents1945-1988.pdf

[1]

[2]

[3]

[4]