United States Navy Nuclear Propulsion

United States Navy Nuclear Propulsion community består av sjöofficerare och värvade medlemmar som är speciellt utbildade för att driva och underhålla de kärnreaktorer som driver den amerikanska flottans ubåtar och hangarfartyg . Med mer än 80 kärnkraftsdrivna fartyg är den amerikanska flottan för närvarande den största marinstyrkan i världen.

Historia

Förenta staternas flotta började först forskning om tillämpningar av kärnkraft 1946 vid Manhattan Projects kärnkraftsfokuserade laboratorium för att utveckla ett kärnkraftverk. Åtta män tilldelades projektet. En av dessa män var amiral Hyman G. Rickover , som är känd som "kärnkraftsflottans fader."

Ubåtar

Den första kärnkraftsdrivna ubåten, USS Nautilus (SSN-571) , sjösattes och togs i drift 1954. Utvecklingen av den kärnkraftsdrivna ubåten ökade kraftigt kapaciteten; hur länge en ubåt kunde förbli under vattnet begränsades nu endast av mattillgången. Genom att använda kraft genererad från reaktorn kunde luft kontinuerligt återvinnas och vatten kunde destilleras från havsvatten. Den kärnkraftsdrivna ubåten kunde också nå och hålla mycket högre hastigheter än sina föregångare.

Kort efter USS Nautilus togs USS Seawolf i drift . Reaktormotorn i USS Seawolf var en flytande metallkyld (natrium) reaktor . Detta visade sig vara en svårare reaktor att underhålla och ersattes så småningom med en tryckvattenreaktor, samma design som användes i USS Nautilus .

Den första produktionen av atomubåtar var Skate- klassen , som följdes av Skipjack -klassen . Skipjacken designades med ett mer avancerat droppskrov som gav större hydrodynamik, vilket gjorde att ubåtarna kunde uppnå högre hastigheter samtidigt som de producerade mindre buller .

Idag driver den amerikanska flottan fyra olika ubåtsklasser: Los Angeles , Ohio , Seawolf och Virginia -klasser .

USA har totalt 70 ubåtar i aktiv tjänst från och med 2018. Alla är kärnkraftsdrivna. Det finns 18 Ohio- klasser, 14 Virginia -klasser, 3 Seawolf- klasser och 35 Los Angeles- klasser.

hangarfartyg

Strax efter när det gällde användningen av kärnteknik var hangarfartyget. USS Enterprise togs i drift 1961 och var det första kärnkraftsdrivna hangarfartyget.

Den första produktionsklassen av kärnkraftsdrivna hangarfartyg är Nimitz -klassen . Tio hangarfartyg av Nimitz -klassen tillverkades totalt och alla var kvar i aktiv tjänst. Denna klass av hangarfartyg är för närvarande avsedd att ersättas med Gerald R. Ford- klassen . Hanarfartygen av Gerald R. Ford -klassen är fortfarande i produktion, och tre tillverkas för närvarande. Det finns planer på att tillverka ytterligare sju fartyg.

USA har till denna dag totalt 11 kärnkraftsdrivna hangarfartyg och kontrollerar den största fraktfartygsflottan i världen.

Kryssare

Under nästan 40 år hade den amerikanska flottan kärnkraftsdrivna kryssare som en del av sin flotta, med början 1961 med driftsättningen av USS Long Beach (CGN-9) och slutade 1998 med avvecklingen av USS Arkansas (CGN-41) . Marinen hade totalt nio kärnvapenkryssare fördelade på fem olika klasser. Marinen fann att de var för dyra att underhålla och slutade så småningom att tillverka dem. Long Beach var utrustad med en C1W kryssningsreaktor medan de andra åtta fartygen var utrustade med D2G jagareaktorer .

Kärnteknisk utrustning

Kraftproduktion

Alla marinens ubåtar och hangarfartyg drivs av kärnkraft . För att detta ska hända innehåller varje fartyg i huvudsak ett litet kärnkraftverk . Den kraft som genereras av denna reaktor skapas genom kärnklyvning . Under kärnklyvningsprocessen finns det två produkter av betydande betydelse i reaktorn: värme och strålning . Värmen genereras från nedbrytningen av bränslekällan ( uran ). Uran skapar värme genom en självuppehållande reaktion eftersom det bombarderas av fria neutroner som skapas under fission och sedan återabsorberas för att fortsätta reaktionen. Värmen som genereras från reaktionen värmer vatten i ånggeneratorn . På grund av trycksättning kokar inte vattnet som kyler reaktorn, utan skapar ett medium för att överföra värmen till ånganläggningarna för att skapa ånga. När ånga produceras tvingas den genom en serie rör och förbi olika turbiner, vilket gör att turbinen snurrar och genererar elektrisk kraft eller driver fartyget. Ångan kyls sedan och omvandlas tillbaka till vatten, som sedan skickas tillbaka till ånggeneratorn och processen upprepas.

Miljöpåverkan

Kärnreaktorer skapar energi genom klyvning, i motsats till att bränna bränsle. På grund av detta produceras inga växthusgaser i energiproduktionsprocessen. Kärnenergi är helt fristående och producerar inga luftburna biprodukter. ^{[ citat behövs ]} Avfallet som skapas genom kärnkraft finns i reaktorn och kasseras när fartyget tas ur drift eller reaktorn byts ut.

Till skillnad från kärnkraftverk som måste ha förbrukade bränslestavar borttagna från sina reaktorer var 18:e till 24:e månad, förblir de kärnreaktorer som driver den amerikanska flottans ubåtar och hangarfartyg i full drift tills de tas ur drift. När reaktorerna som driver marinens fartyg avvecklas, bortskaffas allt kärnavfall på en gång.

Säkerhetshistorik

Från och med 2003, och sedan USA:s första kärnkraftsdrivna ubåt (USS Nautilus ), hade USA:s flotta registrerat över 6 200 "reaktorår" utan radiologiska olyckor. ^{[ behöver uppdateras ]}

Men den 22 maj 1978 på USS Puffer öppnades en ventil av misstag som släppte ut upp till 100 US gallon radioaktivt vatten i en torrdocka vid Puget Sounds flottbas. Läckan var helt innesluten och det fanns ingen personalbestrålning.

Karriärtyper för kärnkraftsframdrivning

För att säkert kunna driva flottan av kärnkraftsdrivna fartyg rekryterar och utbildar den amerikanska flottan de män och kvinnor som tjänstgör i Navy Nuclear Propulsion-gemenskapen. Det finns karriärer för officerare, som kräver minst en högskoleexamen, och det finns värvade karriärer som kräver ett minimum av gymnasieexamen eller motsvarande.

Officerare

På grund av den rigorösa utbildning som marinens kärnkraftsofficerare genomgår, ges endast en utvald grupp individer möjlighet att leda en besättning och styra denna tekniskt avancerade utrustning. Karriärer som officer inom Navy Nuclear Propulsion inkluderar:

Ubåtsofficerare

De övervakar den dagliga verksamheten ombord på en ubåt. De säkerställer att alla system fungerar smidigt, inklusive kärnreaktorn och kärnkraftsframdrivningssystemet, vapensystem och atmosfärskontroll- och eldledningssystem. De är också ansvariga för att köra fartyget och kartlägga dess position och använda kommunikations- och underrättelseutrustning.

Ytkrigföringsofficerare (kärnvapen)

Nuclear Surface Warfare Officers övervakar den dagliga driften av ett kärnkraftsdrivet hangarfartyg och konventionella krigsfartyg, och hanterar allt från kommunikation och navigering till beväpningskapacitet och taktisk utplacering. Nuclear Surface Warfare Officers ansvarar för många operationer och aktiviteter ombord, från verkstadsanläggningen till bron. De har ansvaret att se till att sjömän i sin division underhåller och driver fartygets komplexa system.

Ingenjörer av marina reaktorer

Naval Reactors (NR) är ett statligt kontor som har ansvar för alla kärnkraftverk ombord, landbaserade prototyper och stödanläggningar för nukleär framdrivning för marinen. Naval Reactors Engineers tar ansvar för nyckeltekniskt arbete i en mängd olika anläggningar, inklusive:

Två Institutionen för energilaboratorier
Två nukleära prototyper/utbildningsplatser
Närmare 100 kärnkraftsdrivna fartyg och ubåtar
Sex varv
Mer än 1 000 företag som stödjer Naval Reactors-programmet

Naval Nuclear Power School instruktörer

Naval Nuclear Power School-instruktörer utbildar den framtida Navy Nuclear-gemenskapen genom en tekniskt avancerad läroplan som lärs ut med ett enda syfte i åtanke: att förbereda Navy Enlisted Sailors och Officers som går på Nuclear Power School i Goose Creek, SC, för deras arbete inom kärnkraften fält. De ger detaljerad kunskap om hur man arbetar med nyckelaspekterna av ett kärnkraftverk med tryckvatten från marinen, som inkluderar:

Reaktorns kärnkraftsprinciper
Värmeöverföring och vätskesystem
Växtkemi och material
Mekaniska och elektriska system
Radiologisk kontroll

Navy Nuclear Propulsion Officer Candidate (NUPOC) Program

För nuvarande studenter som uppfyller de höga akademiska standarderna och förutsättningsbakgrunden, särskilt de som ägnar sig åt huvudämnen som matematik, teknik, fysik eller kemi, ger NUPOC-programmet pengar till kvalificerade kandidater för att slutföra sin grund- eller forskarutbildning samt en vanlig månadsinkomst i skolan. Lönebeloppet varierar beroende på plats, men är vanligtvis i intervallet $4000–5500 per månad. Det finns också en engångsbonus på $15 000 för att bli accepterad för ubåts-, yt- och sjöreaktorsingenjörspositioner. Efter att ha tagit sin examen, tjänar individer en provision i marinen och fortsätter en av officerskarriärvägarna i Navy Nuclear Propulsion.

Medan de är i NUPOC har eleverna inga speciella uniformer, klasser eller skyldigheter från dag till dag. De måste dock avstå från droganvändning och klara ett fysiskt konditionstest var sjätte månad. Studenter i NUPOC anses vara "Active Duty" och betalas med E-6 eller E-7 lönegrad. Som sådan samlas tid på att slutföra en examen för syften med Naval Retirement och VA-förmåner såsom Post-9/11 GI Bill.

Grundläggande kvalifikationer

NUPOC-programmet är öppet för både män och kvinnor. Beroende på karriärfokus har behörighetskraven mindre avvikelser. Det finns kriterier som man måste uppfylla oavsett inriktning. Kandidater måste:

Var amerikansk medborgare
Uppfyll de fysiska normerna för marinen
Ha en lägsta ålder på 19

Ubåtsofficerare/Ytkrigsofficerare måste vara yngre än 31 år
Naval Reactors Engineers/Nuclear Power School Instruktörer måste vara yngre än 35 år

Utbildning: Kandidater måste vara akademiker eller studenter från en ackrediterad högskola eller universitet i USA eller ett amerikanskt territorium som innehar eller bedriver en BA, BS eller MS (helst med huvudämne i matematik, ingenjörsvetenskap, fysik, kemi eller annat tekniskt område) och måste ha:

Genomfört ett läsår av kalkyl
Genomfört ett läsår i kalkylbaserad fysik
Ha en konkurrenskraftig GPA (beroende på önskad karriär finns det lägsta betygskrav för alla tekniska kurser)

Värvade

Medlemmar av Navy Nuclear-gemenskapen driver, kontrollerar och underhåller komponenterna som driver marinens hangarfartyg och ubåtar. Detta kan innebära att göra allt från att driva kärnkraftverksmaskiner till att kontrollera hjälputrustning som stöder marina reaktorer till att underhålla den elektroniska utrustningen som används för att skicka och ta emot meddelanden, upptäcka fiendens flygplan och fartyg och bestämma målavstånd.

Machinist's Mates (MM) driver och underhåller ångturbiner och reduktionsväxlar som används för fartygsframdrivning och hjälpmaskiner såsom turbogeneratorer , pumpar och oljerenare. De underhåller också hjälpmaskiner utanför huvudmaskineriutrymmen, såsom elektrohydrauliska styrmotorer och hissar, kylanläggningar, luftkonditioneringssystem och avsaltningssystem . De kan också driva och underhålla anläggningar för produktion av komprimerad gas. Kärnkraftsutbildade värvade sjömän utför uppgifter i kärnkraftsframdrivningsanläggningar som driver reaktorkontroller och framdrivnings- och kraftgenereringssystem.

Electrician's Mates (EM) ansvarar för driften av ett fartygs elproduktionssystem, belysningssystem, elektrisk utrustning och elektriska apparater. I arbetsuppgifterna ingår installation, drift, justering, rutinunderhåll, besiktning, provning och reparation av elektrisk utrustning. EM:er utför även underhåll och reparation av relaterad elektronisk utrustning.

Elektroniktekniker (ET) inom kärnkraftsområdet är normalt tilldelade Reactor Control-avdelningen. De ansvarar för underhåll, reparation och drift av utrustning som är nära relaterad till kärnreaktorn och reaktorsäkerheten.

Kvalifikationer

För att vara berättigad till någon karriär inom kärnteknisk verksamhet måste en kandidat först väljas ut för kärnteknisk utbildning genom att poängsätta över minimikraven på Armed Services Vocational Aptitude Battery (ASVAB) och måste:

Var amerikansk medborgare
Var yngre än 25 år vid tidpunkten för mönstringen
Kunna uppfylla marinens fysiska standarder
Vara en gymnasieexamen med diplom och framgångsrikt slutförande av ett år i algebra
Kunna uppfylla krav på säkerhetsprövning

externa länkar

[Largest_Naval_force-1] Om den amerikanska flottan

[largest_carrier_fleet-2] Styrka för hangarfartygsflotta

[no_radiological_accidents-3] US Navy Nuclear Safety Record – uttalande av amiral FL "Skip" Bowman, US Navy Director, Naval Nuclear Propulsion Program inför House Committee on Science 29 oktober 2003

[4] ttps://fas.org/wp-content/uploads/2014/05/NavalAccidents1945-1988.pdf ^{[ bar URL PDF ]}