Propulsi kelautan nuklir

Propulsi kelautan nuklir adalah penggerak dari kapal dengan daya yang disediakan oleh reaktor nuklir. Propulsi nuklir angkatan laut adalah propulsi yang secara khusus mengacu pada kapal perang angkatan laut (lihat navy Nuklir). Sangat sedikit kapal nuklir sipil eksperimental telah dibangun.

Deskripsi

Sebuah kapal bertenaga-nuklir dibangun dengan pembangkit tenaga nuklir di dalam sebuah bagian kapal yang disebut sebagai kompartemen reaktor. Komponen pembangkit tenaga nuklir ini termasuk sebuah tempat reaktor baja bekekuatan tinggi, heat exchanger (generator uap), serta pipa, pompa dan katup yang terangkai. Setiap reaktor terdiri dari lebih dari 100 ton lapisan timah, sebagian dibuat radioaktif karena kontak dengan material radioaktif atau dengan aktivasi neutron dari material pengotor dalam timah.
Propulsi dari kapal atau kapal selam bertenaga nuklir menggunakan reaktor nuklir untuk menghasilkan panas. Panas berasal dari reaksi fisi dari bahan bakar nuklir yang berada dalam reaktor. Karena proses reaksi fisi juga menghasilkan radiasi, lapisan timah juga dipasang diseputar reaktor agar kru kapal terlindung.
Propulsi nuklir menggunakan sebuah desain reaktor air bertekanan tinggi yang mempunyai dua sistem dasar-sistem primer dan sekunder. Sistem primer mensirkulasi air biasa dan yang berada pada reaktor, lubang pipa, pompa dan generator uap. Panas yang dihasilkan reaktor ditransfer ke air di bawah tekanan tinggi sehingga tidak mendidih. Air panas ini dipompa ke generator uap dan kembali ke reaktor untuk pemanasan kembali.
Dalam generator uap, panas dari air pada sistem primer ditransfer ke sistem sekunder untuk menghasilkan uap. Sistem sekunder terisolasi dari sistem primer sehingga air di dalam dua sistem ini tidak akan tercampur.
Pada sistem sekunder, uap mengalir dari generator uap untuk memutar generator turbin, yang men-supply kapal dengan listrik, dan turbin propulsi utama yang akan memutar propeller (baling-baling kapal).
Setelah melewati turbin, uap terkondensasi menjadi air yang masuk kembali ke generator uap. Demikian, kedua sistem, primer dan sekunder, adalah sebuah sistem tertutup di mana air terresirkulasi dan terbarui.
Karena tidak ada tahap dalam sistem mesin nuklir yang membutuhkan udara/oksigen, maka kapal dapat beroperasi tanpa harus tergantung dengan atmosfer bumi selama waktu yang sangat lama.
Reaktor kapal mengalami perubahan tenaga berulang-ulang untuk maneuver kapal, tidak seperti reaktor sipil yang bekerja dalam kondisi stabil. Internal (bagian dalam) reaktor kapal tetap tidak dapat diakses untuk inspeksi atau penggantian komponen karena umur inti nuklir yang panjang, tidak seperti reaktor nuklir komersial yang dibuka untuk pengisian bahan bakar setiap 18 bulan.
Tidak seperti pembangkit listrik nuklir komersial, reaktor kapal harus cukup kuat dan ulet untuk menghadapi berdekade operasi keras di laut, yang mengharuskan perputaran dan perubahan tenaga yang cepat, terutama pada kondisi pertempuran. Kondisi ini bercampur dengan lingkungan yang keras di dalam reaktor, seperti efek jangka panjang irradiasi, korosi, temperature dan tekanan tinggi. Kebutuhan untuk komponen reaktor nuklir kapal jauh lebih ketat daripada kebutuhan untuk keperluan sipil, sehingga harganya jauh lebih mahal. Program Reaktor Kapal menunjukkan pada dunia bahwa tenaga nuklir dapat ditangani dengan aman, tanpa efek berbahaya bagi masyarakat ataupun lingkungan