navi a propulsione nucleare

[THE STIG]

salve recentemente ho saputo che le portaerei di classe nimitz sono state dotate di nuovi reattori nucleari.

ma come funzionano le navi nucleari?

so che è generica come domanda ma non sò molto sull'argomento

[VittorioVeneto]

Beh , detto molto alla spicciola le navi a propulsione nucleare hanno un reattore dove avviene la fissione del combustibile , il calore prodotto dal reattore viene impiegato per scaldare acqua e generare vapore che viene inviato in una turbina .

 

Le palette della turbina vengono fatte ruotare dal vapore , a questo punto basta collegare l'asse della turbina a quello di un elica ed il gioco è fatto ...

 

 

Uploaded with ImageShack.us

Modificato 5 Settembre 2010 da VittorioVeneto

[raptor1995]

salve recentemente ho saputo che le portaerei di classe nimitz sono state dotate di nuovi reattori nucleari.

ma come funzionano le navi nucleari?

so che è generica come domanda ma non sò molto sull'argomento

 

Ancora + spiccia:presente il criceto che gira sulla ruota?il concetto di fondo è molto simile,c'è un reattore che tramite la fissione trasforma calore in energia(come quando il criceto corre produce una forza) a questo punto dei conduttori portano l'energia ala turbina(Coen le zampe del criceto che portano la sua energia alla ruota) e. La turbina gira( Come gira la ruota).

 

 

 

Spiegazijone in versione un po più intelligente(che parolone per me):si tratta di un circuito chiuso dove troviamo un Generator,un conduttore e un utilizzatore.

Nel generatore(in questo caso il reattore nucleare) avviene la fissione dove tramite la distruzione degli atominsi libera calore che viene immediatamente trasformato in energia(attenzione si trasforma e non si crea perché per la prima legge della chimica nulla si crea nulla si distrugge tutto si trasforma).

La nuova energia tramitenil conduttore(ovviamente a bassa resistenza) viene portata all'utilizzatore la turbina che a sua volta comporta ad un secondo utilizzatore che è dato dalle pale della nave.

 

 

 

 

Spero di essere stato chiaro,un salutone a presto

[THE STIG]

molto interessante.

mi ricorda il funzionamento delle centrali a turbogas.

[Dominus]

molto interessante.

mi ricorda il funzionamento delle centrali a turbogas.

 

 

Le turbine sono molto simili, daltronde il lavoro da fare è praticamente lo stesso con la sola fonte di calore differente.

[Guglielmo]

calore prodotto dalla fissione dell'atomo...se non ricordo male ci sono anche rompighiaccio russe a propulsione nucleare.

interessante è stata la "sparata" del capo di stato maggiore russo, sul reattore dell'incrociatore nucleare Pietro il Grande, che a suo dire rischiava di esplodere.

[THE STIG]

scusate se rompo ancora le scatole.

ma con il pieno di materiale (non so se usano uranio o plutonio ) quanto tempo possono restare in mare questo tipo di navi.

nel senso qual'è l'autono mia che riescono ad avere???

[Brando]

limitata solo dalle provviste e dall'equipaggio stesso, anche loro prima o poi vorranno tornare a casa o spassarsela a terra.

 

il materiale usato penso che sia legato al modello del reattore

 

I noccioli dei reattori A4W (quello delle CVN) hanno una vita media stimata di 23 anni. (wiki), se non ci sono altri fattori (manutenzione ordinaria e non, ammodernamenti)almeno per la manutenzione per solo i reattori ogni 23 anni circa devono tornare in patria

Modificato 6 Settembre 2010 da Brando

[Hobo]

Si, hanno un'autonomia che secondo parametri "umani" è in pratica illimitata, anche se in condizioni di pieno impiego operativo la vita dei reattori si riduce.

Le considerazioni che portarono a pensare di mettere un reattore nucleare su un'imbarcazione furono, oltre a quelle della durata quasi illimitata del combustibile atomico, quelle legate alla relativa leggerezza di tutto l'impianto e al poco ingombro a bordo. I reattori nucleari poi, grazie all'enorme potenza sprigionata consentono velocità di crociera molto elevate e per periodi molto lunghi. Questo cambiò completamente la guerra sui mari.

In origine il motivo per cui si arrivò al nucleare come fonte di energia navale credo che sia stato quello legato alla propulsione sottomarina: quando si dotarono i "sommergibili" di reattore nucleare, il primo battello in assoluto fu il Nautilus americano, si arrivò al vero "sottomarino", cioè un'unità capace di vivere e combattere indefinitamente sott'acqua senza dover emergere per ricaricare i motori elettrici. Inoltre, i sottomarini nucleari sono molto veloci in immersione, perchè non sono più a batterie.

Quando si associò il missile balistico intercontinentale al sottomarino nucleare, la Marina ebbe l'"Arma" definitiva.

Visto questo, si pensò di dotare anche le grandi unità di superficie di reattori nucleari. L'impianto a propulsione nucleare è relativamente grande oggi e dimensionalmente parlando non conviene molto metterlo su navi che siano più piccole di un grande incrociatore da 20000 tonnellate.

Al contrario, su navi "grandi", il compromesso tra peso, dimensioni, ingombri a bordo e potenza sprigionata è molto favorevole all'impianto nucleare.

Per esempio, la prima portaerei nucleare fu l'americana Enterprise varata nel '60 (mezzo secolo fà).

Per muovere a 33 nodi l'Enterprise, quella volta, furono necessari ben 8 reattori a fissione nucleare Westinghouse A2W ad acqua pressurizzata, due per ogni albero motore. A questi andavano collegati ben 32 scambiatori di calore (8 per elica!), che facevano muovere 4 gruppi turbo-riduttori (1 per albero) e nonostante tutto questo, l'impianto nucleare a bordo occupava MENO spazio di un impianto convenzionale a caldaie diesel, soprattutto per quanto riguarda lo spazio che doveva essere riservato agli enormi serbatoi di nafta per alimentare le caldaie, che su una nave convenzionale fanno sacrificare molto spazio a bordo, ma che su una nave nucleare non sono più necessari e quello spazio può ora essere utilizzato con profitto per altri scopi, carburante avio, munizioni, acqua potabile, alloggi più comodi, ecc... Una portaerei nucleare infatti ha sufficiente spazio a bordo da avere anche serbatoi di nafta e magazzini di pezzi di ricambio e munizioni tali da poter rifornire pure le unità più piccole della sua scorta, che sono a propulsione convenzionale e che altrimenti non potrebbero seguirla! Le portaerei nucleari hanno dotazioni e scorte pari a una volta e mezza o al doppio di una portaerei convenzionale. Stessa cosa sui sottomarini.

Oggi, le classe Nimitz hanno da molto tempo nuovi reattori come gli A4W, uno solo dei quali fa il lavoro di quattro vecchi A2W, con inversione del rapporto reattori/assi portaeliche (se prima ci volevano due reattori/asse, ora un solo reattore genera abbastanza vapore da muovere due assi!).

Da non dimenticare poi che oltre a spingere per tempi lunghissimi a 33 nodi una nave da 100000 tonnellate, il vapore dei reattori serve anche per tutti gli impianti principali di bordo: elettricità (da 8 a 16 gruppi turbo-dinamo o turbo-alternatori sono presenti a bordo) e vapore per le quattro grandi catapulte sul ponte volo, che devono poter essere alimentate ininterrottamente in ogni momento e con la nave alla massima velocità.

La propulsione nucleare è ottima ai fini strategici militari, ma è praticamente fallimentare sul piano economico, a causa della manutenzione e dello smaltimento delle scorie radioattive e a causa dei costi assicurativi e di reperimento dell'Uranio.

Per questo motivo solo i paesi più ricchi possono permettersi navi a propulsione nucleare e i pochi paesi che avevano costruito navi civili che sfruttavano la fissione dell'atomo hanno dovuto riconvertirle in battelli convenzionali a causa dei costi di gestione non più sostenibili.

Solo la Russia da quello che so ha ancora rompighiaccio nucleari in servizio,ma questi hanno importanza strategica e sono mantenuti dallo stato (almeno finchè i ghiacci non si scioglieranno da soli...).

[Guglielmo]

Buonasera

se non sbaglio leggevo che il materiale fissile doveva essere ricaricato dopo una decina di anni di servizio per quanto riguarda le navi con reattore nucleare.

E' reale questo tempo di utilizzo?

Saluti

[vorthex]

in realtà sulla Big E fuorno messo 8 reattori perchè non si aveva alcuna conoscenza pratica e si ottenne un eccesso di potenza assurda: la nave poteva andare più veloce di quanto lo scafo le permettesse ed infatti, durante le prove, lasciò bellamente indietro i caccia di scorta ed averebbe potuto fare anche di più.

anche oggi, con "solo" 2 reattori, una CVN può toccare vecolità ben più alte dei +33nodi che vengono generalmente pubblicizzati.

 

si, grosso modo ogni 10anni il combustibile nucleare va cambiato: si porta la nave in bacino, la si "apre" e si effettua il cambio.

Modificato 7 Settembre 2010 da vorthex

[Simone]

Carlo rubbia aveva proposto negli anni '90 di utilizzare reattori a fissione di Torio, il quale atomo è abbastanza "grosso" per essere fissile se colpito con neutroni aventi energia cinetica non eccessivamente alta ma che abbisogna di un-piccolo-acceleratore di particelle per iniziare la reazione di fissione. Un prototipo funzionante è attualmente in funzione presso La sapienza di Rima

Forse sbaglio, ma la disponibilità di carburante è un importante "fattore limitante" per l'operatività delle forze navali, soprattutto se si considera che spessissimo miniere per il carbone e raffinerie per la nafta sono lontanissime da dove le navi devono/dvrebbero svolgere operazioni; e le navi dedicate al trasporto/rifornimento sono spesso vulnerabili.

Nel 1944-1945 la potente flotta giapponese fu per lunghi mesi costretta all'inattività non perchè danneggiata direttamente, ma perchè non riusciva a rifornirsi!, ed addirittura gli ammiragli dovettero dislocare le corazzate in Indonesia perchè lì, e non in Giappone, erano pozzi di petrolio e raffinerie. Voi mi insegnate che con queste premesse combattere una guerra mondiale si fa molto difficile.

Più indietro nel tempo nel 1914 il Kaiser inviò una piccola squadra di incrociatori bene armati con l'obiettivo-niente affatto ambizioso!- di affondare tutti i mercantili alleati nell'Emisfero Sud, solo che invece di cannoneggiare e silurare, dopo le prime settimane, queste unità trascorsero buona parte della loro crociera a cercare di rifornirsi di carbone, tanto che alla fine questa "guerra di corsa" si esaurì spontaneamente

[VittorioVeneto]

calore prodotto dalla fissione dell'atomo...se non ricordo male ci sono anche rompighiaccio russe a propulsione nucleare.

interessante è stata la "sparata" del capo di stato maggiore russo, sul reattore dell'incrociatore nucleare Pietro il Grande, che a suo dire rischiava di esplodere.

 

Tour turistico a bordo del rompighiaccio nucleare "Lenin"

 

Lenin