زير دريايي هسته اي

زير دريايي هسته اي مقدمه:

زير دريايي هسته اي يک زيردريايي است که توسط انرژي اتمي تغذيه مي شود و عمدتاً در زير آب و گاهي اوقات بر روي سطح اقيانوس ها حرکت مي کند.در گذشته زير در يايي هاي غير اتمي از موتور ديزلي استفاده مي کردند که احتياج به موتور الکتريکي که از باتري استفاده مي کند داشتند. محدوديت زماني باتري هاي الکتريکي سبب مي شد که پيشرفته ترين زير دريايي هاي غير اتمي تنها بتوانند براي چند روز و با سرعت پايين و تنها چند ساعت با بالا ترين سرعت در زير آب باقي بمانند. در صورتي که زير دريايي هسته اي مي تواند براي چندين ماه در زير آب بماند. اين توانايي، به همراه تکنولوژي سلاح هاي پيشرفته، زير دريايي هسته اي را از بهترين زيردريايي هاي جنگي که تا به حال ساخته شده است مي سازد.

اولين زير دريايي هسته اي به نام ناتيلوس در سال 1945 به آب انداخته شد و اولين راکتور آب سبک تحت فشار براي ناتيلوس به کار رفت که با اورانيم فلزي کار مي کرد.

در 1995 چند زير دريايي به عنوان زير دريايي استراتژيک هسته اي شناخته شدند که موشک هاي هسته اي حمل مي کردند.نوع ديگر زير دريايي هسته اي،زير دريايي جنگي است که براي غرق کردن کشتي ها و زير دريايي هاي دشمن طراحي شده است.زير دريايي استراتژيک و زير دريايي جنگي، قسمتهاي اساسي نيروي دريايي در سرتاسر جهان را تشکيل مي دهند.

مزاياي زير دريايي هسته اي:

0احتياج به هوا ندارد

0براي مدت زيادي مي تواند زير آب بحرکت کند

0پايايي سوخت هسته اي بسيار طولاني تر از سوخت ديزلي است.زير دريايي هسته اي مجبور نيست براي سوخت گيري مجدد به سطح آب بيايد يا به بندر گاه برود ومي تواند براي مدت زيادي در آب بماند.

فرآيند ايجاد نيروي پيشران:

در يک زير دريايي هسته اي،تمام نيروي مورد نياز براي حرکت و ساير وظايف مربوط به آن، توسط يک راکتور هسته اي توليد و تأمين مي گردد. در چنين راکتوري سوخت آن ترکيبي از اورانيم با غناي 90 درصد به صورت uc2 است. اين نوع سوخت با غناي بالا سبب مي شود راکتور هسته اي به اندازه کافي کوچک شود تا در يک زير دريايي فضاي زيادي اشغال نکند. هليم به عنوان سرد کننده و ميله هاي کادميم وظيفه کنترل شکافت زنجيره اي را به عهده دارند.چنين راکتورهايي به راکتور با درجه حرارت بالا موسوم مي باشند.طبيعي است که راکتور هاي هسته اي کشتي ها و يخ شکن ها تا اندازه زيادي با راکتور هاي فوق تفاوت دارند.

راکتورها براي به وجود آمدن بخار، که توربين را به حرکت در مي آورد،توليد گرما مي کنند. توربين مستقيماً پروانه هاي زير دريايي را به حرکت در مي آورد.

زير دريايي هاي هسته اي و ناو هاي هواپيما بر که توسط راکتور هسته اي تغذيه مي شوند تقريباً با راکتور هايي که در نيرو گاه تجاري استفاده مي شوند، مشابه اند.

دو تفاوت اصلي بين راکتور هاي تجاري و راکتور هاي هسته اي که در زيردريايي وجود دارد:

0راکتور هاي زيردريايي هسته اي، کوچکتر هستند

0راکتور هاي زيردريايي هسته اي،با بالاترين درجه غنا استفاده مي شوند.

حرکت در زير و سطح آب:
ماده اوليه در ساخت زير دريايي هسته اي،استيل است؛استيل در ساخت دو بدنه ي بيروني و دروني زير دريايي بکار مي رود وبين اين دو بدنه مخزن بلاست نام دارد که با بردن آب بين دو بدنه باعث فرو رفتن زير دريايي و با خروج آب باعث بالا آمدن زير دريايي مي شود. زيردريايي به علت وزن آب که به طور مساوي با وزن زير دريايي جابجا مي شود، مي تواند شناور شود. اين جابجايي آب،يک نيروي رو به بالا ايجاد مي کند که نيروي "شناور سازي" ناميده مي شود و معکوس جاذبه زمين عمل مي کند و باعث مي شود کشتي در آب غرق نشود. عکس کشتي، زيردريايي اين خاصيت شناور سازي را کنترل مي کند و به اين ترتيب، به طور دلخواه مي تواند در آب فرو رود يا اينکه به سطح آب بيايد.براي کنترل خاصيت شناوري، زيردريايي مخزنهاي بلاست يا مخازن تعادل ناو دارد که مي تواند به صورت يک در ميان با آب و هوا پر شود.زماني که زير دريايي روي سطح آب است، مخازن بلاست با هوا پر مي شوند؛در اين حالت، چگالي کل زير دريايي کمتر است از آبي که زير دريايي را احاطه کرده است.با حرکت کردن زيردريايي مخازن بلاست در آب فرو مي رود و هوا از مخزن خارج مي شود تا زماني که چگالي زير دريايي از آب بيشتر شود و زير دريايي شروع به فرورفتن در آب مي کند.

براي اينکه تراز زير دريايي در هر ارتفاعي حفظ شود، زير دريايي توازن بين آب و هوا را در مخازن تعادل ناو نگه مي دارد.بنابراين چگالي سرتاسر زيردريايي برابر است با آبي که زير دريايي را احاطه کرده است.

در داخل زير دريايي ذخيره هواي فشرده براي ادامه حيات و استفاده مخزن بلاست نگهداري مي شود.در موارد اضطراري مخازن بلاست مي توانند با فشار زياد هوا به سرعت پر شوند تا زير دريايي به سرعت به سطح آب برود.