Nükleer denizaltı

Nükleer denizaltı, bir nükleer reaktör tarafından güç sağlanmış olan denizaltıdır. Nükleer denizaltının performans avantajları, geleneksel denizaltılara (genellikle dizel, elektrik vb.) göre dikkate değerdir: nükleer güç, tamamen havadan bağımsız olduğu için geleneksel denizaltılarda gerekli duyulduğu gibi, denizaltının sıklıkla yüzeye çıkma ihtiyacından kurtarır; bir nükleer reaktör tarafından üretilen büyük miktardaki güç, nükleer denizaltıların yüksek hızda, uzun süre kullanılmasına olanak tanır; ve varış noktalarında sadece yiyecek gibi tüketilir malların depolanması gerekir. Yeni nesil nükleer denizaltılar 25 yıllık ömrü boyunca asla yeniden doldurulma ihtiyacı duymaz. Diğer yandan geleneksel denizaltılarda, elektrik akülerinde depolanan sınırlı güç, en gelişmiş geleneksel denizaltı bile düşük hızda sadece birkaç gün, en yüksek hızda ise sadece birkaç saat denizin altında kalabilir anlamına gelir. Havasız güç sağlamadaki son geliştirmeler bu dezavantajı biraz azaltmıştır. Nükleer teknolojinin yüksek gideri, pek az ülkenin nükleer denizaltılara sahip olabileceği anlamına gelir.

Tarih

Birleşik Devletler, ilk nükleer denizaltı USS Nautilus (SSN-571)'u 1954 yılında denize indirmiştir. Nautilus, yüzeye çıkmaksızın dünyayı dört aya kadar turlayabilirdi.
Nautilus'un yapımı, Birleşik Devletler Atomik Enerji Komisyonu'nun Deniz Reaktörleri Dalı'ndaki bir grup bilimci ve mühendis tarafından nükleer güç sağlama aracının başarılı geliştirimiyle olası kılınmıştır. Temmuz 1951'de, Birleşik Devletler Kongresi dünyanın ilk nükleer güçlü denizaltısının yapımına, kaptan Hyman G. Rickover'ın liderliği altında izin vermiştir. Amiral Rickover nükleer denizaltıları fikrini ileri sürmüştü.
Reaktörü yapmak üzere Westinghouse Şirketi atandı. Denizaltı tamamlandıktan sonra, Başkan Truman Nautilus'un pruvasında geleneksel şampanya şişesini kırdı. 17 Ocak 1955'te Nautilus, Groton, Connecticut'taki limandan ayrıldıktan sonra tecrübelerine başladı. Denizaltı 320 ft (yaklaşık 97,5 metre) uzunluğundaydı ve 55 milyon Amerikan dolarına mal olmuştu.
1950'lerde, Sovyetler Birliği de nükleer güçlü denizaltılar geliştirme konusunda Amerika Birleşik Devletleri'nin arkasından takip etti. Nautilus'un ABD tarafından geliştirilmesinin kışkırtıcı etkisiyle, nükleer güç sağlama üzerine Sovyet çalışmaları 1950'lerin başlarında Obininsk'teki Fizik ve Enerji Mühendisliği Enstitüsü'nde, daha sonra Kurçatov Enstitüsü'nün başına geçecek olan Anatoliy P. Alexandrov önderliğiyle başladı. 1956'da, onun takımı tarafından tasarlanan ilk Sovyet güç reaktörü işlemsel sınamalara başladı. Aynı anda, Vladimir N. Peregudov'un önderliğinde bir tasarım takımı, reaktöre ev sahipliği yapacak tekne üzerinde çalıştı.
Buhar üretimi sorunları, ışınım (radyasyon) sızıntıları ve diğer zorlukları içeren pek çok engeli aştıktan sonra, bu çabalar üzerinde temellenen Sovyet Donanması'ndaki ilk nükleer denizaltı 1958'de görevine başladı.
Soğuk Savaş'ın ilerleyen günlerinde, dört adet Sovyet denizaltı tersanesinin (Severodvinsk'teki Sevmash, Sankt-Peterburg'daki Admilralteyskiye Verfi, Nijniy Novgorod'daki Krasnoye Sormovo ve Komsomolsk on Amur'daki Amurskiy Zavod) her birinden yaklaşık sayısı 5 ten 10 kadar varan nükleer denizaltılar hizmete sokulmuştu.
1950'lerin sonlarından 1997'nin sonuna kadar, Sovyetler Birliği ve ardından gelen Rusya, diğer bütün ülkelerin ürettiğinden daha fazla sayıda, toplam 245 adet nükleer denizaltı yapmıştır.
20. yüzyılda, Amerika Birleşik Devletleri (ABD) ve Sovyetler Birliği (SSCB) geleneksel denizaltıların kısıtlamalarının üstesinden gelmek amacıyla nükleer denizaltılar yapmak için teknolojiyi takip ediyordu. Nükleer güçlü denizaltılar geçmiş ABD-Sovyet silahlanma yarışının en güçlü göstergelerinden biridir.
Bugün, şu altı ülke nükleer güçlü stratejik denizaltının herhangi bir çeşidini kullanmaktadır: Amerika Birleşik Devletleri, Rusya, Fransa, Birleşik Krallık, Çin ve Hindistan. Arjantin ve Brezilya'yı da kapsayan pek çok ülkenin, nükleer güçlü denizaltılar yapmak için gelişmekte olan değişik biçimlerdeki tasarıları (projelere) vardır.
Birleşik Krallık'ta, Kraliyet Donanması'na ait bütün eski ve mevcut nükleer denizaltılar Barrow-in-Furness'te yapılmıştır.

Teknoloji

Geleneksel denizaltılar ve nükleer denizaltılar arasındaki ana fark, güç üretim sistemidir. Nükleer denizaltılar bu iş için nükleer reaktörleri görevlendirir. Biri, mile bağlı olan elektrik motorlarına güç sağlamak için elektrik üretirken diğeri, buhar türbinlerini çeviren buhar gücünü üretmek için reacktörün ısısına bel bağlar. Denizaltılarda kullanılan reaktörler küçük bir reaktörden yüksek miktarda enerji dağıtma olanağı sağlamak için genel olarak yüksek derecede zenginleştirilmiş yakıt (sıklıklar %20'den fazla) kullanırlar.
Nükleer reaktör ayrıca, hava kalitesinin bakımı, tuzlu okyanus suyunu damıtarak taze su üretimi, ısı düzeni gibi denizaltının diğer altsistemlerine enerji sağlar.
Tüm nükleer deniz reaktörleri günümüzde, yedek bir güç sistemi olarak dizel üreteçlerle birlikte çalışır.
Bu makinalar bir acil ilerleme mekanizmasına elektrik sağlayabildiği kadar, reaktör bozulma ısısı azaltımı için de acil elektrik gücü sağlayabilir.
Denizaltılar 30 yıllık işletim süresine kadar nükleer yakıtı taşıyabilir. Sualtındaki zamanı kısıtlayan tek kaynak, mürettebat için erzak ve teknenin bakımıdır.