中国核动力航母有望?14米小型核反应堆试运营,28万马力超尼米兹(6)

2020-11-10 18:01     谷火平观察

而核燃料的"丰度"越高,其发生核反应时释放的热量就越大,同时持续时间也越长。国际上对于武器级核材料和一般民用核材料的"丰度"都有明确的规定,通常认为丰度在20%以下的核材料可作为民用核材料使用,也就是民用核电站等设施所使用的核燃料的水平,超过这个水平就进入军用核材料的范畴。

(美国A4W核反应堆的基本原理和结构)

美军尼米兹级航母所使用的A4W型核反应堆所使用的核燃料丰度高达60%,因此该舰在服役期间,平均15~20年才需要更换一次燃料,而法国的戴高乐号航母,由于其装备的K-15核反应堆使用的核燃料丰度只有约20%左右,所以导致该舰平均4~5年就要更换核燃料。而"玲珑一号"核反应堆的核燃料丰度只有3%,这意味着"玲珑一号"核反应堆虽然体系小、功率大,但是正常条件下2年就得更换燃料!

这种高频度更换核燃料的做法,在民用核电领域不是问题,但是用在航母上则是完全不可能接受的缺陷。因为核反应堆更换燃料,对航母必须"开膛破肚",把核反应堆取出来,在专门的设施中,更换完毕燃料后,再把核反应堆装回去,再把航母一层一层修复起来。整个过程平均需要1~2年时间,如果航母每2年就更换一次燃料,每次历时1年,这是任何海军都无法接受的。

(我们也需要这样的核反应堆)

从玲珑一号成功投入使用来看,我国的民用核电小型化技术已经趋于成熟,但是民用和军用之间的差距依然巨大,要想研制成功并且列装成熟的军用小型核电装置,还需要付出非常艰苦的努力。在核反应堆外形尺寸和玲珑一号大致相当的情况下,要把反应堆更换燃料的时间从现在2年提升到10年,最好20年,这样的小型核反应堆才有上舰的条件和意义。而使用高丰度核燃料,意味着核反应堆的设计和运行难度更大,但是如果中国需要发展核动力航空母舰,这一瓶颈就必须突破。