以前に同様の質問が成されていましたので参照にどうぞ
http://www.warbirds.jp/ansq/21/B2001474.html
陸奥屋

陸奥屋　様　　情報をいただき、ありがとうございます。
原子力巡洋艦が作られなくなった理由がよくわかりました。
ただ、開発された理由がよくわかりません。
空母や潜水艦を原子力化すると、通常型にはない大きなメリットがあります。
極端に言えば、原子力空母はいくらでも航空機を飛ばせるし、原子力潜水艦はいくらでも海中に隠れていられます。
一方、巡洋艦を原子力化しても、給油が不要になるくらいで、通常型にはないメリットがあるとは思えません。

ＰＩＡＴ

私が考えた理由は、以下の二つです。
�@　海軍軍人にとって、軍艦がガス欠になることは最大の恐怖であり、ガス欠の心配がない原子力推進は大きな魅力だった。
�A　1950年代・60年代においては、原子力は夢の技術だったので、メリットはよくわからないが、原子力ブームに乗っかって建造した。

�Aについて、1950年代には原子力貨客船『サヴァンナ号』が建造されましたし、フィクションですが、特撮テレビ番組『サンダーバード』１号〜５号は原子力推進という想定だったそうです。
ＰＩＡＴ

　原子力空母の場合、リンク先に述べられている以外に大量の航空機用燃料や爆弾等の搭載兵器を積み込めるという利点があります。艦艇用の燃料が不用だから、当然なわけですが、この結果として、無補給で長期の作戦が可能になります。しかし、随伴艦が通常動力型の場合、給油の為の寄港が必要になります。これが、随伴艦にも原子力を必要とした理由であろうと思っています。
　ただ、それでは艦隊の維持費が大変なことになるので、洋上補給を取り入れることにより通常動力型の随伴艦になっていったということなのでしょう。
　
hush

「人が乗り組んでいる限り水や食料などの消耗品の補給や休息が必要であり、原子力船の『無限に近い航続力』は発揮できない」というのも、原子力船が普及しない理由の一つではないでしょうか。
Ranchan

原潜は、長い間潜航出来るのでしょうが、騒音が大きいとか。
空母に関しては、カタパルトの蒸気を得やすいのがメリットとして大きいのでは無いでしょうか。
暇人

>.6　蒸気より、その本となる真水です。航空機の洗浄に使います。また煙突を設けなくて済むことが利点として挙げられてました。
にも。

hush様 Ranchan様　暇人様　にも。様　　情報ありがとうございました。

原子力空母を護衛するため原子力巡洋艦を建造したというのは、納得できます。
ただ、海軍首脳は「適度に寄港しないと乗員の心身が持たない」と考えなかったのか疑問に思います。

ロングビーチの後も原子力巡洋艦の建造が続いたのは、「巨大プロジェクトは動き出したら中止できない」という巨大組織の特性によるものでしょうか？

原潜は原子炉を冷却し続けねばならない（※やめたら大変なことになる）ので、電源を切れば無音になる通常型よりも騒音が大きいとはよく聞きますが、
実際はどうでしょう。
２０１８年４月に中国の原潜が自衛艦に追われて浮上したことがありまだめしたが、それ以前には取り逃がしたとの情報もあり、虚々実々の駆け引きの世界なので、「ニッポンすごい！中国だめ」と考えないようにしなければならないと思っています。

カタパルトについては、ロードショーで『ファイナルカウント・ダウン』を見た際、発着艦シーンに感動して購入したパンフレットに「ニミッツのカタパルトは２トンのキャデラックを２�q飛ばせる」と書いてあったのを思い出します。

航海では真水が貴重とはよく聞きますが、空母では航空機の洗浄に使うとは初めて知りました。
ＰＩＡＴ

>8
>適度に寄港しないと乗員の心身が持たない
　そのことを見極めるために海軍はシー･オービットを実施したのでしょう。もっとも、この作戦は無寄港ではありませんが。
>ロングビーチの後も原子力巡洋艦の建造が続いたのは
　間にベインブリッジとトラクスタンを挟んでいますが、ロング･ビーチとカリフォルニア級との間の間隔は開いております。これは、エンタープライズとニミッツ級との間が開いているからですし、そのカリフォルニア級は議会の要求です。また、その後のヴァージニア級は途中で建造が打ち切られています。これは建造費と維持費が膨大になったからで、｢巨大プロジェクトは動き出したら中止できない｣ということとは余り関係がないように思いますが。
>実際はどうでしょう
　原子力潜水艦のほうが音が大きいのは、冷却ポンプだけではなく、歯車式タービンを使用することにもよります。なお、最近のアメリカの原子力潜水艦は低出力時には自然循環で冷却できるようになっているという話もあります。
　ただ、潜水艦の静穏化はものすごい進歩ですので、その差はかなり狭まっていると思っています。
>空母では航空機の洗浄に
　たとえば、このため、いずもの場合、毎日60tの真水を造る能力があります。
　
hush

皆様は、船舶の機関部等が発生する音と原子炉の運転や制御に関する知識を完全に欠いていらっしゃる様ですね。但し、私は潜水艦に乗ったことはありません。また、ソナー等を用いての潜水艦の探知についても、専門家ではありません。しかし、音、船舶の機関および原子炉に関しては専門家の心算です。
先ず、船舶が発生する音は、人の耳に対しては、ディーゼル機関そのものが一番大きく、タービンやポンプ等の補機類、減速歯車、プロペラ水が船尾底をたたく音（これは、潜水艦には関係が少ない）はしれている様です。従って、ディーゼル機関を運転中は、少なくとも人にとっては通常動力の方がはるかにうるさいと思われます。なお、潜水艦の存在を探知するのは減衰の少ない低周波音だと思いますが、この場合にはプロペラの回転による水圧変動だと思います。従って、原子力だろうがディーゼルだろうが、発生する音の大きさには無関係だと思います。原子力潜水艦がうるさいというのは、原子炉の発停の自由が無いこと、すなわち停止ができない、あるいは非常に困難なことにあると思います。
次に、原子炉の運転や制御ですが、ＰＷＲに限らず原子炉の運転には、娘核種に起因する制約があります。娘核種とは、ウランの核分裂で生じた物質のことです。そのうち、通常の出力の制御には、１００分の１秒から１００秒程度の間に中性子を発生するものが主に用いられます。そして、この時間帯に発生する中性子は、ウランの核分裂で即時に発生するものの数％になります。但し、娘核種には、半減期が長いものや中性子を吸収するもの等種々のものがあります。このため、それ以前の運転状態にもよりますが、原子炉は、本来のウランの核分裂を停止させても、数十日の間は運転時の数％の熱を放出し続けます（崩壊熱）。従って、その間は冷却が必要です、東電福島は、これができなかった。また、さらに都合の悪いことには、３０分から２時間以内に再起動させない限り、少なくも半日から２日は起動ができなくなります（進行する娘核種の崩壊で生じたキセノン１３５やサマリウム１４９による中性子の吸収）。従って、原子力潜水には、ディーゼル発電機やかなりの容量の蓄電池が不可欠です。自然循環で冷却なんて不可能です。ましてや、通常の運転時においておや。
米国は、原子炉を２基装備した潜水艦を建造したり、ナトリウム冷却の中速原子炉を有するもの（シーウルフ）を計画したりしましたが、これらの欠点の克服を考えてのことだと思われます。現在は、どうしているのかは知りません（軍事であるため、かなり不経済なことをしているのかもしれません）。
自己制御性とは、ウランの核分裂で発生した高速中性子が冷却水等との衝突により減速し、低速の熱中性子になるのにはある程度の時間がかかるため、何等かの理由で核分裂が進行し過ぎる、冷却水等が熱膨張して密度が減るため中性子の減速能が低下し、炉外に逃げる中性子が増加するため核分裂が低下することを差します。
これらのため、原子炉の運転は非常に厄介です。
ＵＫ

>10
　御教示ありがとうございます。
　ところで、Natural circulationをWikipediaで調べますと、"S8G United States Naval reactors, which were designed to operate at a significant fraction of full power under natural circulation, quieting those propulsion plants"と書かれていますが、これは完全な誤りということでしょうか。
　また、自然循環で冷却、原子力でGoogle検索をかけますと、いくつかヒットしますが、これらも誤りと考えたほうがよろしいのでしょうか。
　あと、原子力潜水艦と比較するのでしたら、電動機もしくはスターリング機関のほうが普通かと思いますが、わざわざディーゼル機関を持ち出されたのは何か理由があるのでしょうか。
　
hush

常識的に考えて下さい。今、原子力潜水艦の軸出力を１万ＫＷとします。熱出力は、最低２．５万ＫＷとなります。ウランの核分裂を停止した直後の崩壊熱は、１千ＫＷを軽く超えます。これが、数十日ほど続きます。自然循環で処理できる熱量ではありません。そもそも、潜水艦の艦内の高さの差は１０メートルもありません。従って、原子力潜水艦では、原子炉の停止が事実上不可能ということです。この結果、冷却用のポンプや発電用タービンを回しっぱなしになります
なお、発電用原子炉では、使用済みの核燃料は、大きなプール内に１年以上放置しておきます。
次に、通常動力潜水艦は、モーターを回転させる電力を得る為にはディーゼルが必要です。そして、ディーゼルを運転中の音量は、原子力潜水艦以上だと思います。タービンやポンプは、回転運動です。歯車もほぼ同じです。発生する音量は、内燃機関に比べて知れています。マフラーを取り外した暴走族のオートバイの音のすごいこと。但し、ディーゼルを停止した場合には、事実上音は出ません。空調機、電動機、電子機器類が出す音は、原潜の機器類に比べて知れています。
。
これに限らず、Ｗｉｋｉｐｅｄｉａは、参考程度にした方が無難です。
ＵＫ

>12
　ありがとうございます。
　ただ、"Natural circulation" "s8g"でGoogle検索をかけますと、いくつもヒットします。いくつか読んでみますと、御高説にも関わらず、オハイオ級に採用されたS8G型原子炉は自然循環で冷却するとなっています。しかも、このシステムはその一世代前のS5Gで初めて採用されていたものとなっており、どうやら海軍の発表に基づく記述のようです。
　もっとも、そのシステムなどは専門家でもない私には理解の外ですが、｢炉心は冷却材がスムーズに流れるよう設計されていた｣とS5Gの解説にあります。ただし、これもWikipediaからの引用です。
　あと、通常動力型潜水艦がディーゼル機関を使用する時間というのは、大戦時の可潜型潜水艦であった時ならともかく、潜航が常態である現代においては随分と短くなっているはずです。したがって、潜航時の通常動力型潜水艦の｢空調機、電動機、電子機器類が出す音は、原潜の機器類に比べて知れてい｣るはずですが、わざわざ充電時以外にはほとんど使わないディーゼルを比較対照にお使いになられたのか、私には意図が分かりません。
　
hush

＞１０

あぁ、済みません。舌っ足らずで。
静粛性が求められ部分での話かと思い。はしょってしまいました。
浅深度でシュノーケルでも使わなければならない内燃機関は除外していました。

このツッコミは恐れ入りました。流石、御大。敬服致します。

しかしながら、御心配には及びません。大多数の方々には意味は通じているかと思います。
暇人

原潜の核燃料交換についても少し説明しておきます。
使用済み核燃料から発生する放射線をカットする為には、清水で３メートル以上、重コンクリートで１メートル以上の厚さが必要です。発電用軽水炉では、原子炉の上部に何メートルもの清水層を作り、上部から見ながら操作します。また、核燃料の搬出入は水路を通じてなされます。従って、予めそのような水路、クレーン等が設置されています。
以下、私の推測ですが、原子力潜水艦では、原子炉の上方の耐圧船穀を切開け、その上方に搬出入様の水路を作り、クレーン等を設置すると思われます。さらに、燃料交換後は、再度耐圧船穀を溶接する必要があります。これらの際、作業者を放射線から防御する為、原子炉室には清水を満たし、溶接完了後は、水を排出したりする必要があると思います。決して、船を分断することはありません。
水上艦でも大同小異と思われます。
時間がかかります。金もかかります。
なお、スレッシャー号では、復旧工事に手抜かりがあったのでしょう。
また、こんなことは、真空が必要なチタン穀や不透明な液体金属冷却炉では不可能です。

ＵＫ

>15
　失礼ながら、なぜ、不要になりつつある原子力潜水艦の核燃料交換の話が今頃出てくるのか分かりません。ディーゼル機関の話と同じく、現代の潜水艦の静粛性には関係がないと思いますが。
　ところで、原子力潜水艦における自然循環での冷却はお認めいただいたのでしょうか。
　
hush

回答
本来の質問は、何故原子力巡洋艦は作られなくなったのかです。運転のみならず、燃料交換等も大変です。最低、何ヶ月もかかる。その間、動かない。陸上設備も金がかかる。何１０隻もあれば別ですが。
崩壊熱は、ウランの核分裂停止後ある期間が経過すれば少なくなります。従って、この場合には原子炉圧力容器ごと水浸しにすれば、自然循環による冷却は可能と思われます。実際に、発電用原子炉では、似たようなこと（極めて大量の水がある燃料プールへの放置）をしています。但し、この状態では作戦行動は不可能です。ただ、弾道弾の定期検査等の場合にはこの様なことがなされているかもしれません。また、この場合には、上甲板で人文字を描くことも可能と思います（原子炉室内に満たされた水が、放射線を遮蔽する）。
一部修正
１．シーウルフは、ノーチラスの次に計画された原潜です（当初は、高速炉でなく中速炉で計画された。最終的には熱中生子炉）。
２．崩壊熱は、最初の数日は定格の数％、その後も数十日は強制冷却が必要です。
ＵＫ

回答
本来の質問は、何故原子力巡洋艦は作られなくなったのかです。運転のみならず、燃料交換等も大変です。最低、何ヶ月もかかる。その間、動かない。陸上設備も金がかかる。何１０隻もあれば別ですが。
崩壊熱は、ウランの核分裂停止後ある期間が経過すれば少なくなります。従って、長期の強制冷却後に原子炉圧力容器ごと水浸しにすれば、自然循環による冷却は可能と思われます。実際に、発電用原子炉では、似たようなこと（極めて大量の水がある燃料プールへの放置）をしています。また、この場合には、上甲板で人文字を描くことも可能と思います（原子炉室内に満たされた水が、放射線を遮蔽する）。
また、弾道弾の定期検査等の何等かの理由で、極めて低い負荷の運転を長期（数ヶ月）に行なった場合も、炉停止後の崩壊熱は少ない（極めて低い負荷の数％となる）ため可能と思われます。
但し、これらの状態では、作戦行動は不可能と思われます。
一部修正
１．シーウルフは、ノーチラスの次に計画された原潜を指します（当初は、高速炉でなく中速炉で計画された。最終的には熱中生子炉）。
２．崩壊熱は、最初の数日は定格の数％、その後も数十日は強制冷却が必要です。
ＵＫ

>17
　そういうことでありましたか。それは大変失礼いたしました。
　また、自然循環による冷却の可能性を一部認めていただき、安堵いたしております。ただ、船舶機関、ならびに原子力機関が御専門の方の申し上げるのも何ですが、自然循環による冷却をアメリカ海軍が言っており、それを否定するものを管見の限りでは見つけられませんでしたので、何らかの方法で行っているのではないかと思っております。
　では、どのようにとなるのですが、低出力の場合、発生する熱量は少ないはずです。そして、民生用の機関、あるいは発電用の原子炉では定格運転を行うと思うのですが、軍用原子炉はかなりの幅を持った運転を行います。特に原子力潜水艦の場合は静粛性が非常に重要ですので、きわめて絞った出力しか出していないとことのほうが多いのではないかと思います。
　また、潜水艦ですので、周囲は海水ですし、深海域の水温はかなり低いと思います。これを冷却に利用するということも考えられます。
　9において｢最近のアメリカの原子力潜水艦は低出力時には｣と書きましたのは、その辺のことを考慮に入れたつもりです。
　専門家の立場として、上記のような方法であるのなら実現可能かどうか御教示いただければ幸いに存じます。
　
hush

重ねて記しますが、作戦行動中はどう考えても数百ＫＷの電力が必要と思われます。従って、自然循環による冷却は不可能と思われます。
ＵＫ

>20
　つまり、アメリカ海軍の認識も、たくさんあるネット上の表記もすべて間違いであり、自然循環による冷却などは幻想に過ぎないということですね。
　多分、続けても平行線のままのようですので、これにて終了させていただきます。
　長い間、おつきあいいただき、ありがとうございました。
　
hush

自分程度が書くまでも無く書きますが。
原潜。メリットは高出力＋長時間の潜航行動。
デメリットは、騒音が大きい。
莫大な量の熱を冷却する為の補機やら、発生時の騒音も有る？

原発を知りませんが、あの莫大な量の熱は発生するだけでも結構な騒音になっているのでは無いかと思います。低い温度＋改良された冷却方法で有れば、既存の物より当然騒音は低くなるのでしょう。

一方、通常型。
特にそうりゅう型。
後期はリチウムイオン電池の搭載を増やしています。

通常型のデメリット。
出力が低い。
スターリング機関は駄目だったって事と解釈しています。
暇人

あぁ、書くの忘れました。

自分程度が・・・、以下略。

原潜が、静粛性を求められる時にはモーター運転とか出来れば良いのでしょう。
でも、原子炉はそんなに頻繁に稼働、停止を繰り返す物では無いかと思います。

その辺りが、原潜と通常型の差となっているのかと。
暇人

>22,23
　原発と原潜の原子炉はかなり違うものです。
　https://www.mofa.go.jp/mofaj/area/usa/hosho/kubo_jyoho_02.html
　上記の2にありますように｢海軍の原子炉は、推進のニーズに応じた出 力レベルの迅速な切り替えを可能にし｣ております。これに対して原子炉は、基本的に定格出力で運転するようになっています。また、｢燃料中の核分 裂生成物は、一次冷却水の中には決して放出されない｣ようになっており、原発と大きく異なります。さらに、3にありますように｢海軍の原子炉は、典型的な商業炉よりも小さく、出力レベルも低い｣上に、｢通常、最大出力では稼働しない｣のです。
　もっとも、上記は外務省が、原潜が日本に寄港しても問題ないですよという視点で書かれておりますが、違いは分かってもらえると思います。
　なお、モーター推進の原潜は行われています。
　https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BF%E3%83%BC%E3%83%9C%E3%83%BB%E3%82%A8%E3%83%AC%E3%82%AF%E3%83%88%E3%83%AA%E3%83%83%E3%82%AF%E6%96%B9%E5%BC%8F
　アメリカの場合は2隻のみに留まっていますが。
　
hush

>24
hush様が引用されているページ、2006年のアメリカ合衆国公式のコミットメントのようで、非常に興味深いです。

・現在の海軍の原子炉の炉心は，空母については就役期間中の燃料交換が1回で済むよう，また，潜水艦については燃料交換を一度も行わなくて済むように設計されている。
・最大級の海軍の原子炉の出力は，合衆国の大規模な商業炉の出力の5分の1にも満たない。また，海軍の原子炉は，通常，最大出力では稼働しない。就役期間を通じた原子力空母の原子炉の平均的な出力レベルは，最大出力の15％以下である。
・…一例として，崩壊熱除去システムがあるが，これは，電力に依存することなく，原子炉の物理的構造と水自身の特性（比重差によって生じる自然対流）のみによって，炉心を冷却するものである。
ぱやーん

＞24

大変、勉強になりました。
暇人