АТОМОХО́Д
-
Рубрика: Технологии и техника
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
АТОМОХО́Д, гражданское судно или военный корабль с ядерной энергетической установкой. По сравнению с судами, оборудованными силовыми установками на традиц. органич. топливе, А. обладают практически неогранич. автономностью плавания, большей мощностью на валу, способностью длительно поддерживать высокую скорость хода. Впервые ядерными энергетич. установками в сер. 1950-х гг. были оборудованы подводные лодки, что обеспечило принципиальное улучшение их тактико-технич. характеристик [скорость в подводном положении – более 44 узлов (80 км/ч), макс. глубина погружения – ок. 1000 м, возможность кругосветного подводного плавания без захода в порты, в т. ч. подо льдами]. Первое в мире атомное судно гражданского назначения – ледокол «Ленин» (Россия) вступил в эксплуатацию в 1959.
Силовая установка А. включает в себя ядерный реактор на тепловых или быстрых нейтронах и паро- или газотурбинную энергетич. установку, преобразующую вырабатываемую в ядерном реакторе теплоту в механич. или электрич. энергию, соответственно гребные винты приводятся в действие либо от турбины (через передаточный механизм), либо от электрич. двигателей. Как и обычная АЭС, ядерная энергетич. установка А. может работать по одно-, двух- или трёхконтурной тепловой схеме. В качестве теплоносителя и рабочего тела применяются вода, водяной пар, жидкие металлы и органич. вещества, газы.
Наиболее распространены на А. двухконтурные энергетич. установки с водо-водяными ядерными реакторами, поскольку они компактны, просты в управлении, отличаются повышенной устойчивостью к качке и дифферентам. Для достижения большей компактности ядерного реактора в нём используют только высокообогащённый уран (обогащение по 235U 20–45%). Для обеспечения радиационной безопасности реактор окружают биологич. защитой (её масса достигает 40% от массы всей ядерной энергетич. установки). Снижению массы и габаритных размеров силовой установки А. способствует использование конструкц. элементов первого контура в качестве элементов биологич. защиты. Жидкометаллич. теплоносители (напр., сплав свинца и висмута) позволяют дополнительно снизить массогабаритные показатели ядерных энергетич. установок, делая их пригодными для использования на кораблях и судах с малым водоизмещением (до 10 тыс. т и ниже). Перспективно применение на А. одноконтурных силовых установок с кипящим ядерным реактором, а также ядерных газотурбинных двигателей (при использовании одноконтурной тепловой схемы и гелиевого теплоносителя), что ещё более снизит массогабаритные показатели и даст возможность строить А. с новыми принципами поддержания плавучести (корабли и суда на воздушной подушке, экранопланы и др.).
Снятие А. с эксплуатации является сложной науч.-технич. и экономич. проблемой, решение которой связано с необходимостью обеспечения высокой степени радиационной безопасности персонала и окружающей среды при демонтаже реактора и пр. оборудования ядерной силовой установки и утилизации непригодных для дальнейшего использования снятых узлов и механизмов.
Т. к. ядерные энергетич. установки значительно эффективнее традиц. паротурбинных, число А. в мире постоянно увеличивается. Ядерными силовыми установками оборудуют ледоколы, грузовые и грузопассажирские суда, контейнеровозы, лихтеровозы, буксиры, океанографич. и н.-и. суда, подводные суда, танкеры. В России атомные ледоколы («Арктика», «Сибирь», «Россия» и др.) обеспечивают круглогодичную навигацию по Северному морскому пути.