न्यूक्लियर-चालित पनडुब्बी और सामान्य पनडुब्बी के बीच अंतर, शक्ति उत्पादन प्रणाली है। न्यूक्लियर पनडुब्बियां न्यूक्लियर रिएक्टरों का उपयोग करके शक्ति उत्पन्न करती हैं। एक, बिजली का उत्पादन करता है, जो जहाज से जुड़े इलेक्ट्रिक मोटर्स को पावर देता है, जबकि दूसरा, रिएक्टर द्वारा उत्पन्न गर्मी का उपयोग करके स्टीम पावर का उत्पादन करता है, जो स्टीम टर्बाइन को चलाता है। पनडुब्बियों में उपयोग किए जाने वाले रिएक्टर आमतौर पर उच्च रूप से समृद्ध ईंधन (20% या उससे अधिक दर) का उपयोग करते हैं, जिससे एक छोटे रिएक्टर से उच्च मात्रा में शक्ति उत्पन्न करने की क्षमता प्राप्त होती है। न्यूक्लियर रिएक्टर, पनडुब्बी पर अन्य उप-उपकरणों, जैसे हवा की गुणवत्ता की रखरखाव, नमक जल को ताजा पानी में परिवर्तित करके ताजा पानी का उत्पादन और तापमान नियंत्रण के लिए भी शक्ति प्रदान करता है। आज के सभी न्यूक्लियर पनडुब्बी रिएक्टर, बैकअप पावर सिस्टम के रूप में डीजल जनरेटरों के साथ संयुक्त रूप से काम करते हैं। ये जनरेटर आपातकालीन प्रोपेल्शन सिस्टम के लिए आपातकालीन शक्ति प्रदान कर सकते हैं, साथ ही रिएक्टर शटडाउन कोलिंग के लिए आपातकालीन बिजली की आपूर्ति कर सकते हैं। पनडुब्बियां, 30 वर्षों तक की संचालन अवधि के लिए न्यूक्लियर ईंधन ले सकती हैं। पानी के नीचे बिताए गए समय का एकमात्र सीमित कारक, चालक दल के लिए आपूर्ति और जहाज की रखरखाव की आपूर्ति है।
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