核反应堆小型化的建造难度有多大?有核国家不一定都有能力建造

饱饱纪实 2025-01-06 17:02:47

核反应堆小型化的难度有多大?

大家都知道,建造核动力航母需要很高的技术水平,其中最大的难点在于核反应堆小型化。有人会问,咱们国家的核电站有那么多,而且最新一代的熔盐反应堆也已建成,就连搭载核动力推进装置的核潜艇,我国都服役了20多艘,那为何迟迟不见核动力航母的踪影?其实核反应堆小型化远比想象的要难,从核电站到核潜艇,再到核航母,不仅仅是缩小比例的问题,不然全球那么多的国家拥有核武器,为何只有五常国家能自主建造核潜艇?同理,为何五常国家都能造核潜艇,但只有美国一家真正掌握了舰载核动力技术,当然,法国虽然也有一艘核航母,但另当别论。

提到核技术,很多人都会想到核武器,截止2023年,共有8个主权国家公开宣布拥有核武器,还有部分国家已经拥有制造核武器的能力,而拥有核电站的国家则更多,不过能建造核武器和核电站,并不代表能够建造核潜艇,因为核潜艇所使用的浓缩铀浓度要达到80%以上,而核电站所使用的浓缩铀浓度通常在2%到5%之间,要知道,浓缩铀浓度越高,燃烧使用率就越高,基本能够保持二十年不更换燃料,这对于需要在水下长期潜伏的核潜艇来说,是非常重要的优势。但这个浓缩铀浓度的提升,条件十分苛刻,据了解,伊朗建造了上万台离心机,不停工作了十年时间,才提纯出300公斤左右、浓度为3%的浓缩铀,而五常国家的浓缩铀浓度已经提升到了95%,其他有核国家与之相比,差距十分明显,因此,不是大家不想造核潜艇,而是浓缩铀的提纯技术门槛太高,实在是没能力。那有网友就要问了,是不是解决了浓缩铀提纯问题,其他有核国家就能独立建造核潜艇?其实不然。解决浓缩铀浓度问题后,还需要解决核反应堆小型化后的功率问题,核反应堆不仅体积要做的足够小,功率还得跟得上,不然中看不中用,会导致动力不足等问题,严重影响核潜艇的性能发挥。

美国在核反应堆小型化技术方面,领先世界一大截,最直观的就是美海军服役的11艘核动力航母,其中最先进的福特号核航母搭载的是两具A1B压水反应堆,推进功率为28万马力,热功率可达65万千瓦,据说福特号核航母添加一次核燃料能够持续航行50年,足以看出美国在舰载核动力技术上的成就。看到这,有人会问,核潜艇使用的是核反应堆,核航母上使用的也是核反应堆,那能不能把核潜艇上的核反应堆直接搬到航母上?

目前,这个奇妙的问题已经有国家去尝试了,法国戴高乐号就是这样的一艘另类核航母。法国是五常国家之一,拥有自己的核潜艇,但建造核航母的所需要的舰载核动力技术并不成熟,于是法国就另辟蹊径,将两台核潜艇所使用的K-15D反应堆安装在航母上,输出功率为150MW左右,试想排水量几千吨的核潜艇所用的心脏,安装在四点五万吨级的航母上,这无异于跑车装上拖拉机的发动机,根本带不动,最大航速只有27节,甚至比不上常规动力航母,还经常出现动力不足等问题,而且每隔数年就要添加一次核燃料,这无疑增加了使用和维护成本,而且在性能上也毫无优势。不过法国的这种行为,也为那些没有核航母的国家探了路,核潜艇的反应堆可以搬上航母,但并不完美,从航速和续航里程来看,远低于传统核航母的标准。除此之外,核反应堆小型化还需要考虑安全问题。这可是重中之重。

对于核反应堆的防护能力也是有着技术要求的。航母动辄都要四万吨以上,像美国的核动力航母排水量都达到了十万吨级,如此巨大的船体有着更大的动力需求,这就要求航母所使用的核反应堆功率足够大,同时还要保证安全性,这才是建造核动力航母的难点。不过好在我国军工在核反应堆小型化方面也取得了显著成就,很显然,咱们国家研制的核动力航母肯定不会搬用核潜艇的反应堆,正所谓前车之鉴,后车之师,有了戴高乐号航母的教训,我国一定会在舰载核动力技术上下足功夫,不鸣则已一鸣惊人,我们拭目以待!

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