propulsão nuclear marinha - Wikilingue - Encydia
A propulsão nuclear marinha é um tipo de propulsão dos barcos mercantes equipados com um reactor nuclear. Quando a propulsão se refere a barcos de guerra lha denomina propulsão nuclear naval.
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História
Os trabalhos sobre a propulsão nuclear marinha iniciaram-se nos anos 40, e o primeiro reactor de provas começou a funcionar nos Estados Unidos em 1953 . O primeiro submarino propulsado por energia nuclear foi o USS Nautilus, botado em 1955 .
Isto marcou a transição dos submarinos desde as naves lentas submarinas aos navios de guerra capazes de manter uma velocidade de 20-25 nodos (37-46 km/h) submergidos durante semanas. O submarino tinha atingido sua plenitude.
Nautilus conduziu ao desenvolvimento paralelo a mais submarinos da classe Skate, propulsados por um único reactor, e um portaaviones, o Enterprise, propulsado por oito unidades de reactores em 1960 . Um cruzeiro, o Long Beach, seguiu-lhe em 1961 e estava propulsado por dois das anteriores unidades. A destacar o Enterprise que segue em serviço.
Em 1962 a Armada dos Estados Unidos tinha 26 submarinos nucleares operativos e 30 em construção. A energia nuclear tinha revolucionado a Armada.
A tecnologia estava compartilhada com o Reino Unido, enquanto os desenvolvimentos da França, a União Soviética e a China levavam-se a cabo separadamente.
Após as naves da classe Skate, seguiram novos desenvolvimentos dos reactores e nos Estados Unidos umas séries únicas de desenhos estandarizados foram construídos tanto por Westinghouse Electric Corporation como por General Electric, com um reactor propulsando a cada embarcação. Rolls Royce construiu unidades similares para os submarinos da Royal Navy e posteriormente desenvolveu o desenho do PWR-2.
Os submarinos maiores são os russos de classe Typhoon de 26.500 toneladas.
Plantas de energia
Os reactores navais são do tipo reactor de água presurizada ou reactor refrigerado por metal líquido, os quais diferem dos reactores comerciais que produzem electricidade no seguinte: têm alta densidade de potência em um pequeno volume; alguns funcionam com urânio de baixo enriquecimento (o que requer frequentes recarregas] e outros o fazem com urânio altamente enriquecido (>20% de Ou-235, com uma variação entre o 96% nos submarinos USA – que não precisam abastecer combustível durante toda a vida em serviço do submarino – a entre 30-40% nos submarinos russos, e a mais baixos níveis em alguns outros),
- o combustível não é UO2 senão uma liga de metal-circonio (com um 15% de urânio com um enriquecimento de 93%, ou mais urânio com um enriquecimento mais baixo),
- o desenho permite um copo de pressão compacto mantendo a segurança.
A longa vida do núcleo é possível pelo relativamente alto enriquecimento do urânio e por incorporar um "veneno nuclear quemable" nos núcleos, que se esgota progressivamente como um acumulado de produtos de fisión e de actínidos menores, encarregado de reduzir a eficiência do combustível. Os dois efeitos se contrarrestan. Uma das dificuldades técnicas é a criação de um combustível que tolere o dano dos muito grandes níveis de radiación. É sabido que as propriedades do combustível nuclear variam durante seu uso, sendo totalmente possível que o combustível se decomponha e forme na fisión borbulhas de gás.
A integridade em longo prazo do copo de pressão compacto do reactor mantém-se graças a um escudo interno de neutrones. (Isto contrasta com os primeiros desenhos de PWR soviéticos nos que se produziram agrietamientos devido ao bombardeio de neutrones sobre um copo de pressão muito delgado).
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A potência do reactor atinge os 190 MW térmicos nos submarinos maiores e nos barcos de superfície. Os submarinos franceses da classe Rubis, estão equipados com um reactor de 48 MW que não requer abastecer durante 30 anos.
A Armada Russa, a Armada dos Estados Unidos e a Royal Navy britânica utilizam a propulsão por turbina de vapor, os franceses e os chineses utilizam a turbina para gerar electricidade (propulsão turbo-eléctrica). A maioria dos submarinos russos bem como a totalidade dos barcos de superfície desde o americano USS Enterprise estão movidos por dois reactores. Os submarinos USA, britânicos, franceses e chineses dispõem só de um.
O desmantelamiento dos submarinos propulsados por energia nuclear converteu-se em uma tarefa importante das frotas USA e russa. Após retirar o combustível, a prática americana é cortar a secção do reactor do resto do capacete para seu enterro a baixa profundidade como residuo de baixo nível (ver o Programa de reciclado de barcos e submarinos nucleares. Na Rússia, todo o capacete, ou as secções selladas do reactor, normalmente permanecem armazenados flutuando, ainda que uma nova instalação cerca da baía de Sayda, no Longínquo Norte, está a começar a facilitar almacenaje em uma instalação com solo de hormigón em terra para alguns submarinos.
Para fornecer energia a uma base dos Estados Unidos na Antártida durante 10 anos até 1972 utilizou-se um reactor marinho de 1,5 MW eléctricos, demonstrando a disponibilidade de tais unidades aerotransportadas para uso em localizações remotas. Rússia tem muito avançados os planos para construir uma planta de energia flutuante para seus territórios do longínquo oriente. O desenho compõe-se de duas unidades de 35 MW eléctricos baseadas no reactor KLT-40 utilizado nos rompehielos (com abastecido a cada quatro anos). Alguns barcos da Rússia utilizaram-se para fornecer electricidade para uso doméstico e industrial em cidades da Sibéria e do longínquo oriente.
Harold Wilson o então Premiê britânico, considerou, mas não pôs em prática, o utilizar submarinos nucleares para seu uso em Belfast durante a greve do Conselho de Trabalhadores do Ulster em 1974 .
O desenvolvimento de barcos mercantes nucleares começou nos anos 50, mas não tem tido sucesso comercial. O NS Savannah, construído nos Estados Unidos, foi botado em 1962 e retirado oito anos depois. Foi um sucesso técnico, mas não foi economicamente viável. O barco de ónus e instalação de investigação Otto Hahn de construção alemã, percorreu 650.000 milhas náuticas em 126 viagens em 10 anos sem nenhuma classe de problemas técnicos. Não obstante, demonstrou ser demasiado caro em seu funcionamento e foi transformado a diesel.
O japonês Mutsu foi o terceiro barco civil. Viu-se envolvido em problemas técnicos e políticos e supôs em falhanço embarazoso.
Estes três barcos utilizavam reactores com combustível de urânio de baixo enriquecimento.
Em contraposição, a propulsão nuclear tem demonstrado ser factible tanto técnica como economicamente para os rompehielos soviéticos no Ártico. Os níveis de potência necessários para um rompehielos, bem como as dificuldades de recarrega de combustível que se dão este tipo de barcos com os outros tipos de propulsão, são factores determinantes. O rompehielos Lenin foi o primeiro barco de superfície mundial propulsado por energia nuclear e permaneceu em serviço durante 30 anos, ainda que com renovação dos reactores em 1970 . Isso conduziu à construção da série de maiores rompehielos, da classe Arktika , botados a partir de 1975 . Estas naves têm dois reactores e utilizam-se nas profundas águas do Ártico. O Arktika foi o primeiro barco de superfície em chegar ao Pólo Norte. Para seu uso em águas pouco profundas, como as dos estuários e rios, se construíram na Finlândia rompehielos de quilla mais plana da classe Taymyr com um reactor, dotado de um sistema de fornecimento vapor nuclear fabricado na Rússia. Estão construídos para responder aos níveis de segurança internacionais para naves nucleares.
Veja-se também
Enlaces externos
- O Centro de Informação do urânio que tem proporcionado parte do material original deste artigo.
- O plano de Harold Wilson Crónica de BBC News
