Mühendislik termodinamiğinin prensiplerine göre, tüm nükleer reaktörler ısı motorlarıdır. Isı, çekirdeğin parçalanmasıyla sonuçlanan uranyumun nükleer fisyonunun bir sonucu olarak üretilir ve bu ısı işe koyulabilir. Reaktör ısısından buhar üretilir ve bu buhar, denizaltının gerçek gücünü ve hareketini sağlamak için kullanılan türbinlere yönlendirilir. Nükleer enerjili denizaltıların yaratılmasına izin vermenin temel teknolojik zorluklarından biri, 1950’lerin başında deniz uygulamaları için geliştirilen küçük, güvenli ve verimli basınçlı su reaktörleri nin ortaya çıkmasıydı.
Peki bu reaktörler nasıl çalışır? Askeri sınıf basınçlı atalet su reaktörleri, birincil bir soğutma devresi ve ek bir soğutma devresi içerir. Birincil sistem, suyu kolayca kapalı bir devrede ve yüksek basınçta tutar, böylece suyun kaynaması gerçekleşmez. Su, reaktör kabına girer ve ısıtılmış olarak geri döner, ardından buhar jeneratöründen geçirilerek ikincil sisteme yoğuşmaya izin verilir. Son olarak yeniden ısıtma için reaktöre geri döner. Buhar jeneratörü içinde ısı, sert bir kasaya yerleştirilmiş ikincil sisteme aktarılır. İkinci devre su sisteminin düşük basınç seviyesi, sıvının ısı uygulandığında buhara dönüşmesini sağlar. Oluşturulan gaz, bu devreden geçerek pervane şaftlarını döndüren tahrik türbin setlerine, elektrik üreten türbin jeneratörlerine ve tekrar geriye gider. İşlem gazı ısı değiştiricilerden geçerken sıcaklığını kaybeder ve sıvıya dönüştürülerek sobaya geri gönderilir ve bu olaydan enerji elde edilir.
Bu sistemin en büyük avantajlarından biri, nükleer yakıtın son derece verimli bir enerji kaynağı olmasıdır. Birkaç kilogram uranyum yakıtı, geleneksel fosil yakıtlara kıyasla çok daha fazla enerji sağlayabilir. Ayrıca, nükleer reaktörler, denizaltılara uzun süre boyunca yakıt ikmali yapmadan faaliyet gösterme imkanı tanır. Bu da denizaltının okyanusun derinliklerinde sessizce ve uzun süre kesintisiz hareket etmesini sağlar. Güç aktarımının tamamen kapalı bir sistemde gerçekleşmesi, denizaltının hem güvenliğini artırır hem de dışarıya sızıntı yapmayan bir enerji sistemi sayesinde çevresel etkileri minimumda tutar.
Nükleer Denizaltı reaktörlerinde Soğutma ve Güvenlik nasıl sağlanır öğrenmek için TIKLAYINIZ.