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现代核潜艇多使用压水式核反应堆。这种核反应堆体积小，堆芯的功率密度大，是现行技术条件下核潜艇的最优选择。
压水式核反应堆的堆芯位于压力壳内，由排列为方形的燃料组件组成。其所用燃料一般为富集程度在2%～4.4%的烧结二氧化铀。
压水式核反应堆以轻水（即普通的水H 2 O）作为冷却剂和中子慢化剂。它的冷却系统由两个回路组成。一回路连接着堆芯和二回路中的蒸汽发生器，回路内的压强保持在150个大气压左右，在此压强下，可将冷却水加热至约343℃而不沸腾。蒸汽发生器传热管中的冷却水，将二回路中的水加热至沸腾（温度约260℃），该过程形成的水蒸气通过二回路送至汽轮机，进而推动汽轮机转动并输出能量。一回路冷却水在蒸汽发生器中释放完热量后，以290℃左右的温度回流至核反应堆芯，完成一回路循环。从汽轮机流出的二回路水经冷凝器凝结为液态水后，回流至蒸汽发生器，完成二回路循环。
●核潜艇的推进系统结构图
在紧急情况下使用的冷却水注水的管道
核反应堆区前部的门
紧急情况下使用的舱口
核反应堆区后部的门
柴油机发电装置（紧急情况下使用）
发电机
主汽轮机
主齿轮箱
空气清洁机
冷却器
海水用抽水机
用于二次推进的发动机
推力轴承
冷凝器
用于海水循环的抽水机
涡轮发电机
用于紧急情况下的热衰减泵
用于蒸汽发生器的送水泵
用于一次性冷却水循环的抽水机
加压器
蒸汽发生器
核反应堆
控制装置区