Адмирал Худ
Гуру
(2812)
16 лет назад
Время между перзагрузками активной зоны ядерного реактора растёт от поколения к поколени.
Реакторы первых американских лодок перезагружались раз в 3 года.
У современной американской многоцелевой АПЛ типа «Лос-Анджелес» срок службы активной зоны – около 20 лет, что соответствует сроку службы этой подводной лодки. Т. е. за всё время службы активная зона ни разу не перегружается.
Такой же срок службы активной зоны у АПЛ с баллистическими ракетами типа «Огайо» . При сроке службы 40 лет реактор перегружается 1 раз.
У американских лодок типа «Вирджиния» , которые идут на смену «Лос-Анджелесам» срок службы активной зоны 30 лет, что соответствует сроку службы лодок.
У американских авианосцев типа «Нимиц» активная зона служит 25 лет при сроке службы авианосца 50 лет.
В ближайшее время предполагается увеличить срок службы активной зоны реакторов для авианосцев до 50 лет, для лодок – до 40 лет.
На последних лодках советской постройки период перезагрузки реакторов составлял 8-10 лет.
Теоретически, конечно, срок службы активной зоны зависит от интенсивности эксплуатации реактора. Практически же для любого корабля существует график плановых ремонтов, в которых значится и перезагрузка реактора. Например, американские авианосцы перегружаются во время «ремонта середины жизни» , т. е. через 25 лет после начала эксплуатации, и эта процедура всего лишь часть глубокой модернизации корабля, которая длится от 1.5 до 3 лет. Поэтому корабль эксплуатируют согласно нормативам, которые составлены с расчётом, чтобы к моменту перезагрузки ядерное топливо оказалось выработанным. Если по какой-то причине реактор эксплуатировался менее интенсивно, никто ради экономии топлива не станет переносить перезагрузку на более поздний срок.
Корпускуляр
Гений
(68497)
16 лет назад
Время кампании зависит от количества загруженного материала. Если заложить топлива так, чтобы реактор был точно критическим, тогда он проработает пару минут (или даже секунд) , топливо чуть-чуть выгорит и его станет меньше критической массы и реактор остановится. Поэтому топлива загружают всегда больше критического количества, а избыток критичности компенсируют поглощающими стержнями (не управляющими, а именно поглощающими, т. к. управляющие стержни используются для тонкой регулировки мощности во время работы) . По мере выгорания топлива стержни понемногу выводят из зоны и таким образом вся система все время работы остается в критическом состоянии.
Для атомных станций время кампании обычно принимают равным 7000 часов - это примерно 292 дня, несколько меньше года. Когда загруженное топливо выгорит настолько, что реактор даже с полностью выведенными из активной зоны поглощающими стержнями становится подкритическим, его останавливают, расхолаживают, проводят мелкий ремонт при необходимости и делают новую закладку. А если он будет большую часть времени заглушен, тогда конечно время до новой закладки удлиняется, топливо -то не выгорает.
Я сам учился на инженера по атомным станциям, особенности реакторов для подлодок нам не преподавали. Но насколько мне все же известно (хотя я могу и ошибаться) , в атомоходы закладывают топлива сразу на все время их эксплуатации, чтобы никаких новых загрузок у них не было. Так делают по двум причинам. Первая причина: военный атомоход должен быть готов к выходу в море постоянно, чтобы успеть среагировать на возникшую опасность. Если же он стоит под новой загрузкой, тогда в море выйти не может (загрузка тянется не одну неделю, для современной молниеносной войны такая задержка недопустима) . Вторая причина: для новой загрузки надо вскрыть реактор, то есть надо взрезать корпус подлодки и после окончания загрузки его заново заварить. Но новый шов на корпусе ослабляет прочность и подлодка уже не может погружаться так глубоко, как делала это раньше, то есть ее эксплуатационные свойства ухудшаются. А если на стадии проектирования и строительства предусмотреть специальные люки для перезагрузки, это все равно ослабляет прочность корпуса. Вот почему атомоходы после выработки ими ресурса всегда выводят из эксплуатации.
Желательно, уточнить от чего зависит время до перезакладки, в частности, зависит ли оно от того, будет ли реактор большую часть времени заглушен (управляющие стержни опущены) , или нет.