核潛艇上的核動力不是可以無限使用的，因為核反應堆也是有壽命周期的。這個壽命周期主要是指反應堆內裝填的核燃料（堆芯）的使用壽命。核反應堆運行后，核燃料中的易裂變核素（U-235或Pu-239）就在中子流的轟擊下不斷進行裂變反應。隨著核反應的進行，核燃料中的易裂變核素逐漸減少，反應性也逐步降低。當降低到一定程度時，裂變反應將不能維持，就需要重新填入核燃料。比如，美國“洛杉磯”級攻擊核潛艇上使用的S6G核反應堆和“俄亥俄”級戰略核潛艇上使用的S8G核反應堆的使用壽命為10～13年。反應堆到了使用年限后，就要進行中期換料大修，以更換堆芯，給反應堆重新裝填核燃料。

但問題是，核潛艇裝填核燃料可不像其他軍艦加注燃油那么簡單，拉根管子就能進行。核潛艇需要進船廠的專用船臺，先將反應堆位置的耐壓殼體切開，拆除反應堆上方的設備，如屏蔽設備、管路、控制棒驅動機構等，然后再拆除反應堆的頂堆，將整個堆芯吊出來運到專用的換料廠房內，一組一組地慢慢更換核燃料，然后再將新堆芯按照反方向過程裝入潛艇。整個換料過程都是屏蔽操作，相當復雜，所需時間也比較長，比如美國“俄亥俄”級戰略核潛艇的一次中期換料就需要27個月。

所以，目前各國新研制的核反應堆都比較注重延長其使用周期。美國為“弗吉尼亞”級攻擊核潛艇研制的S9G核反應堆的使用年限就可以達到25～30年，基本上與艇體同壽命。即一爐料可以用到核潛艇退役為止，這是指核潛艇正常執行巡邏值班和訓練任務而言，即有相當的使用強度。這樣就不需要進行中期換料，既浪費時間又浪費大量的人力物力，還消除了更換燃料時造成核輻射的風險。

美國海軍下一代戰略核潛艇SSBN-X不直接使用成熟產品，重新設計持續運行50年的新型反應堆，主要有兩個方面的原因。一是S9G反應堆的功率不夠。該反應堆的最大輸出功率是4萬馬力，用在不到8000噸的“弗吉尼亞”級上符合要求，但對于新戰略核潛艇近20000噸的排水量來說，就帶不動了。水下排水量18000多噸的“俄亥俄”級戰略核潛艇所用的S8G反應堆的最大功率是6萬馬力，因此，為SSBN-X新設計的反應堆的功率很有可能超過6萬馬力。

二是S9G反應堆的壽命周期仍顯不足。戰略核潛艇由于造價高昂，服役時間一般都比較長，普遍都在30～40年，像美國目前現役的“俄亥俄”級戰略核潛艇，最早建造的幾艘到目前都已經服役超過30年。再加上美國海軍是全球部署，平時的訓練也比較頻繁，核燃料用起來自然比較費。所以，美國核潛艇反應堆的工作年限一般都是取下限。顯然，S9G反應堆25～30年的壽命仍然滿足不了與潛艇同壽命的設計要求，所以才將新反應堆的運行壽命增加到50年。