Tuumalaev

Tuumalaev ehk aatomilaev on laev, mille peajõuseadmed ja abijõuseadmed saavad energiat ühest või mitmest tuumkütusega laetud tuumareaktorist.

Tööpõhimõte ja kasutamine

Tuumalaeva tööpõhimõtte skeem

Tuumalaevadel kasutatakse enamasti kahekontuurilisi vesi-vesireaktoreid, milles esimese kontuuri küllastusrõhust kõrgema rõhuga vesi (soojuskandja ja neutronite aeglusti) annab reaktori südamikus saadud soojuse tuumareaktori aurugeneraatoris üle teise kontuuri kaheastmelise auruturbiini suunatavale küllastunud aurule. Turbiinis aur paisub, muutes soojusenergia mehaaniliseks energiaks, mis peaülekan(de)nete ja võlliliini(de) vahendusel kantakse üle sõukruvi(de)le või siis muundatakse elektrigeneraatori(te)s elektrienergiaks, mis käivitab käituri. Äratöötanud aur juhitakse mereveega jahutatavasse kondensaatorisse, kondensaat pumbatakse tagasi tuumareaktori aurugeneraatorisse.

Kahekontuurilisi surveveereaktoreid eelistatakse nende sisemise ohutuse ehk reaktiivsuse negatiivsete temperatuuritegurite pärast (teine kontuur radioaktiivselt ei saastu, nagu see esimeses paratamatult toimub). Tänapäeval on kasutusel nii tsiviil- kui ka sõjatuumalaevu (aatomijäämurdjad, allveelaevad, lennukikandjad jt).

Eelised ja puudused

Tuumalaevade eelisteks on võimalus töötada ilma kütusevarusid täiendamata pikemat aega (aastaid), jõuseade ei vaja tööks hapnikku ja ei tekita heitgaase, mis on eriti oluline allveelaevade puhul (välistab vajaduse sageli pinnale tõusta ja võimaldab kasutada pidevalt tippkiirust).

Võrdluseks - traditsioonilised diiselelektrilised allveelaevad võivad vee alla jääda vaid mõneks päevaks ja arendada tippkiirust ainult mõne tunni vältel.

Tuumalaevade puuduseks on vastava tehnoloogia komplitseeritus ja kõrge hind, mistõttu selliseid laevu saavad endale lubada vähesed riigid, tuumajäätmete käitlemine ja samuti tuumareaktorist lähtuv inimestele ohtlik radioaktiivne kiirgus. Ohutuse tagamiseks ümbritsetakse tuumareaktori kompleks plakeeritud kvaliteetsest terasest kestaga, mis moodustab 50% kogu tuumaseadme massist.

Ajalugu

Tuumaallveelaev NAUTILUS

Esimene tuumalaev maailmas oli USA-s 21.jaanuaril 1954. a veestatud 97,5 m pikk tuumaallveelaev NAUTILUS. 1950. aastate algul hakkas tuumalaevu välja töötama ka NSV Liit, esimene 107,4 m pikk tuumaallveelaev LENINSKI KOMSOMOL lasti vette 9.oktoobril 1957 ja võeti teenistusse 1.juulil 1958. 1963.a ehitas tuumaallveelaeva oma sõjalaevastikule Suurbritannia, 1969.aastal Prantsusmaa ja 1974. aastal Hiina. Kuni 1997. aastani ehitas NSV Liit ja selle järglane Venemaa 245 tuumaallveelaeva, rohkem kui kõik ülejäänud maailma riigid kokku.

Tänapäeval on tuumaallveelaevad kuue riigi sõjallaevastikus: Venemaal, USA-s, Prantsusmaal, Suurbritannias, Hiinas ja Indias. Mitmes muuski riigis, sealhulgas Argentinas ja Brasiilias töötatakse samuti tuumaallveelaevu välja.

Aatomijäämurdja LENIN

Põhja Meretee kasutuselevõtt 1935. aastal suurendas vajadust suurmate ja tugevamate jäämurdjate järgi, mistõttu kasvas ka vajadus tarnitavale vedelkütusele, mille toimetamine Arktikasse on küllalt komplitseeritud. Seetõttu nähti väljapääsu aatomijäämurdjate kasutusulevõtus.

Esimene aatomijäämurdja LENIN valmis NSV Liidus Leningradis 1959.aastal ja töötas kuni 1989. aastani. Praegu on aatomijäämurdja LENIN Murmanski sadamas muuseumilaevaks.

Tänapäeval on Venemaal kasutuses kuus aatomijäämurdjat. 2016. aastal lasti vette Sankt Peterburgis, Balti laevatehases maailma suurim aatomijäämurdja ARKTIKA, ning lähiaastateks on Venemaal kavandatud veel mitmete suurte ja võimsate jäämurdjate ehitus.

Autor:
*Jüri Kask 

Allikad

• МОРСКОЙ ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК Судостроение Л. 1986.

• Tehnikaleksikon. Valgus. Tln. 1981.

• ENE Tln.Valgus. 1989.

• Peedu Kass. Mereviki.Aatomijäämurdja.25.02.2015.