アメリカ海軍原子力推進

アメリカ海軍の原子力推進コミュニティは、アメリカ海軍の潜水艦や航空母艦に動力を供給する原子炉の運転と保守のために特別に訓練された海軍士官と下士官で構成されています。80隻以上の原子力船を運用するアメリカ海軍は現在、世界最大の海軍力です。^[1]

アメリカ海軍は、原子力発電所を開発するために、1946 年にマンハッタン計画の原子力に特化した研究所で初めて原子力の応用に関する研究を開始しました。このプロジェクトには 8 人の男性が配属されました。そのうちの 1 人が、「原子力海軍の父」として知られるハイマン G. リッコーバー提督でした。

最初の原子力潜水艦、USS ノーチラス （SSN-571）は1954年に進水し就役しました。原子力潜水艦の開発により能力が大幅に向上し、潜水艦が水中に留まれる時間は食料の供給によってのみ制限されるようになりました。原子炉で発電された電力を使用することで、空気を継続的にリサイクルし、海水から水を蒸留できるようになりました。原子力潜水艦は、以前の潜水艦よりもはるかに高い速度に到達し、それを維持することもできました。

USSノーチラスのすぐ後に、USS シーウルフが就役しました。USSシーウルフの原子炉エンジンは、液体金属冷却 (ナトリウム) 原子炉でした。これは保守が難しい原子炉であることが判明し、最終的に USSノーチラスで使用されたものと同じ設計の加圧水型原子炉に置き換えられました。

最初に量産された原子力潜水艦はスケート級で、その後にスキップジャック級が続きました。スキップジャック級は、より先進的な涙滴型船体で設計され、優れた流体力学特性を備え、潜水艦はより高速でより少ない騒音しか発生しないという利点がありました。

現在、アメリカ海軍はロサンゼルス級、オハイオ級、シーウルフ級、バージニア級の 4 つの異なるクラスの潜水艦を運用しています。

2018年現在、アメリカは合計70隻の潜水艦を現役で保有している。すべて原子力潜水艦で、オハイオ級が18隻、バージニア級が14隻、シーウルフ級が3隻、ロサンゼルス級が35隻ある。

原子力技術の利用に続いてすぐに登場したのは航空母艦でした。1961 年に就役したUSSエンタープライズは、初の原子力航空母艦でした。

原子力空母の最初の量産型はニミッツ級である。ニミッツ級空母は合計10隻が生産され、全艦が現役で使用されている。このクラスの空母は現在、ジェラルド・R・フォード級に置き換えられる予定である。ジェラルド・R・フォード級空母は現在も生産中であり、現在3隻が生産されている。さらに7隻を生産する計画がある。

アメリカは現在までに合計11隻の原子力空母を保有しており、世界最大の空母艦隊を統括している。^[2]

米海軍は、1961年のロングビーチ （CGN-9）就役から1998年のアーカンソー  （CGN-41）退役まで、ほぼ40年間、原子力巡洋艦を艦隊の一部として保有していた。海軍は5つの異なるクラスにまたがる合計9隻の原子力巡洋艦を保有していた。海軍は、それらの維持費が高すぎると判断し、最終的にそれらの建造を中止した。ロングビーチ はC1W巡洋艦原子炉を搭載し、他の8隻はD2G駆逐艦原子炉を搭載していた。

海軍の潜水艦と航空母艦はすべて原子力で動いています。これを実現するために、各艦には基本的に小型の原子力発電所が搭載されています。この原子炉で発電される電力は、核分裂によって生成されます。核分裂の過程で、原子炉内では熱と放射線という 2 つの重要な生成物が発生します。熱は燃料源 (ウラン) の分解によって生成されます。ウランは、核分裂中に生成された自由中性子に衝突し、その後再吸収されて反応を継続するため、自己持続反応によって熱を生成します。反応で発生した熱は、蒸気発生器内の水を加熱します。システムの加圧により、原子炉を冷却する水は沸騰しませんが、蒸気発生器に熱を伝達する媒体を形成して蒸気を生成します。生成された蒸気は、一連のパイプを通ってさまざまなタービンを通過その後、蒸気は冷却されて水に戻り、蒸気発生器に送り返されてこのプロセスが繰り返されます。

原子炉は燃料を燃やすのではなく、核分裂によってエネルギーを生み出します。このため、エネルギーを生み出す過程で温室効果ガスは発生しません。原子力エネルギーは完全に自己完結型であり、空気中に副産物を放出しません。 ^[要出典] 原子力発電によって発生する廃棄物は原子炉内に閉じ込められ、原子炉が廃止されるか原子炉が交換されるときに処分されます。

原子力発電所では、18～24 か月ごとに使用済み燃料棒を原子炉から取り出さなければなりませんが、米国海軍の潜水艦や航空母艦に動力を供給する原子炉は、廃止されるまで完全に稼働し続けます。海軍の船舶に動力を供給する原子炉が廃止されると、すべての核廃棄物が一度に処分されます。

2003年現在^{[アップデート]}、米国初の原子力潜水艦（USSノーチラス）以来、米国海軍は6,200以上の「原子炉年数」を記録しており、その間放射線事故は発生していない。^{[3] [更新が必要]}

しかし、1978年5月22日、 USS パファーのバルブが誤って開き、ピュージェットサウンド海軍基地の乾ドックに最大100ガロンの放射性水が流出した。漏れは完全に封じ込められ、人員への被曝はなかった。^[4]

原子力船団を安全に運用するために、米国海軍は海軍原子力推進コミュニティで働く男女を募集し、訓練しています。士官職には最低でも大学の学位が必要で、下士官職には最低でも高校卒業証書または同等の学歴が必要です。

海軍原子力士官は厳しい訓練を受けるため、選ばれた一握りの人物だけが乗組員を率いてこの技術的に高度な装置を指揮する機会が与えられます。海軍原子力推進士官のキャリアには以下のものがあります。

彼らは潜水艦の日常業務を監督します。原子炉、原子力推進システム、兵器システム、大気圏制御システム、射撃管制システムなど、すべてのシステムがスムーズに作動するようにします。また、潜水艦の操縦、位置の記録、通信および情報機器の操作も担当します。

核水上戦闘士官は、原子力空母と通常軍艦の日常的な運用を監督し、通信、航行から兵器能力、戦術的展開まですべてを管理します。核水上戦闘士官は、エンジニアリング工場から艦橋まで、艦上のさまざまな運用と活動を担当します。彼らは、自分の部門の水兵が船の複雑なシステムを維持および操作できるようにする責任を負っています。

海軍原子炉(NR) は、海軍のすべての艦上原子力発電所、陸上のプロトタイプ、および原子力推進支援施設を管理する政府機関です。海軍原子炉エンジニアは、次のようなさまざまな施設における主要な技術作業を担当します。

• エネルギー省の2つの研究所
• 2つの核実験場/訓練場
• 原子力船と潜水艦約100隻
• 6つの造船所
• 海軍原子炉プログラムを支援する1,000社以上の企業

海軍原子力学校の教官は、サウスカロライナ州グースクリークの原子力学校に通う海軍下士官および士官を原子力分野での業務に備えさせるという唯一の目的を念頭に、技術的に高度なカリキュラムを通じて将来の海軍原子力コミュニティを訓練します。彼らは、加圧水型海軍原子力発電所の重要な側面の操作方法に関する詳細な知識を提供します。これには以下が含まれます。

• 原子炉の核原理
• 熱伝達と流体システム
• 植物化学と材料
• 機械および電気システム
• 放射線管理

高い学業基準と必須のバックグラウンドを満たす現在の学部生、特に数学、工学、物理学、化学などの専攻を目指す学生には、NUPOC プログラムが適格な候補者に学部または大学院の学位取得に必要な資金と在学中の定期的な月収を提供します。支給額は場所によって異なりますが、通常は月額 4,000 ～ 5,500 ドルの範囲です。また、潜水艦、水上艦、海軍原子炉エンジニアの職に採用されると、1 回限りの 15,000 ドルのボーナスが支給されます。学位取得後、個人は海軍で任命され、海軍原子力推進の士官のキャリア パスの 1 つを追求します。

NUPOC 在籍中、学生には特別な制服、授業、日々の義務はありません。ただし、薬物使用は控え、6 か月ごとに体力テストに合格する必要があります。NUPOC 在籍学生は「現役」とみなされ、E-6 または E-7 の給与が支払われます。そのため、学位取得に費やした時間は、海軍退職年金や 9/11 以降の復員兵援護法などの VA 給付金の対象となります。

NUPOC プログラムは男性と女性の両方に開かれています。キャリアの焦点に応じて、資格要件は若干異なります。焦点に関係なく満たさなければならない基準があります。候補者は次の条件を満たしている必要があります。

• 米国市民であること
• 海軍の身体基準を満たす
• 最低年齢は19歳

• 潜水艦士官/水上戦闘士官は31歳未満である必要があります
• 海軍原子炉技術者/原子力学校教官は35歳未満でなければならない

学歴: 応募者は、米国または米国領土の認定大学または短大の卒業生または学生で、BA、BS、MS（数学、工学、物理学、化学、またはその他の技術分野を専攻していることが望ましい）を取得または取得を目指しており、以下の要件を満たしている必要があります。

• 微積分学を1年間修了
• 微積分ベースの物理学を1年間修了
• 競争力のあるGPAを持っていること（希望するキャリアに応じて、すべての技術コースに最低成績要件が存在します）

海軍の原子力コミュニティのメンバーは、海軍の航空母艦と潜水艦に動力を供給するコンポーネントの操作、制御、保守を行います。これには、原子力推進プラントの機械の操作から、海軍の原子炉をサポートする補助装置の制御、メッセージの送受信、敵の飛行機や船の探知、目標距離の測定に使用される電子機器の保守まで、あらゆる作業が含まれます。

機械工（MM）は、船舶の推進に使用される蒸気タービンと減速機、およびターボ発電機、ポンプ、油清浄機などの補助機械の操作と保守を行います。また、電気油圧式操舵エンジンやエレベーター、冷凍プラント、空調システム、淡水化プラントなど、主機械室外の補助機械の保守も行います。圧縮ガス製造プラントの操作と保守を行う場合もあります。原子力訓練を受けた下士官は、原子炉制御、推進および発電システムを操作して原子力推進プラントで任務を遂行します。

電気技師補佐（EM）は、船の発電システム、照明システム、電気設備、電気機器の操作を担当します。職務には、電気設備の設置、操作、調整、日常的な保守、検査、テスト、修理が含まれます。EM は、関連する電子機器の保守と修理も行います。

原子力分野の電子技術者（ET）は通常、原子炉制御部門に配属され、原子炉および原子炉の安全に密接に関連する機器の保守、修理、操作を担当します。

原子力業務のキャリアに就く資格を得るには、候補者はまず、軍事職業適性検査(ASVAB) の最低要件を上回るスコアを獲得して原子力訓練に選ばれ、以下の条件を満たす必要があります。

• 米国市民であること
• 入隊時に25歳未満であること
• 海軍の身体的基準を満たすことができる
• 高校を卒業し、卒業証書を取得し、1年間の代数学を修了していること
• セキュリティクリアランスの要件を満たすことができる

• http://www.navy.com/careers/nuclear-energy.html
• http://www.navy.mil/navydata/testimony/safety/bowman031029.txt
• http://www.history.navy.mil/bios/rickover.htm
• http://www.navy.mil/navydata/ships/carriers/carriers.asp
• http://www.facebook.com/NavyNuclear
• http://www.navy.mil/navydata/ships/subs/subs.asp
• http://www.hss.energy.gov/nuclearsafety/env/