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为什么航空母舰的核反应堆这么小而核电站那么大呢?
发布时间: 2022-06-12 04:43:20 来源:欧宝买球靠谱么 作者:欧宝体育平台网址

  为什么航空母舰的核反应堆这么小,而核电站那么大呢?一艘10万吨的航母可在海上不停歇运行20多年,这么强的续航能力,航母少说也得配备一个核电站大小的反应堆才能满足它的需要。然而航母的核反应堆却比核电站的小几百倍,那么科学家们是如何将直入云霄的巨型核电站压缩几百倍,放到航母上的呢?先看看航母需要多少电力。比如美国的福特级航母,弹射飞机的弹射气、上下牵引飞机的升降机驱动、前进的螺旋桨都是电力驱动,甚至日常洗衣做饭都是用的电。

  福特航母上用的是新一代贝蒂斯(A1B)核反应堆,总功率达到惊人的20多万KW,跟一个稍微大点的纯煤火力发电站差不多。发电功率甚至跟核电站接近了,那航母反应堆是怎么压缩到这么小的?这就牵扯到军用和民用的本质区别了。民用核反应堆的原则是安全性置于效率之上,军用则正好反过来。民用核反应堆的核燃料浓度只有19%,而航母则高于93%,属于武器级,浓度越高意味着单位体积的反应程度越剧烈,自然释放的电能就越大。然而浓度越高辐射越强,核燃料扩散风险增大。如果高浓度的核燃料泄露,方圆100公里内将会“寸草不生”,所以安置在地面上对环境威胁太大。所以反应堆效率越低,尺寸会更大。

  可这又牵扯出另一个问题,难道航母上的人员不怕核辐射,不怕核泄漏吗?美军曾为此专门设计过一个海军防辐射计划,规定每位舰载人员每年最大辐射量是100RAD。因此美军在反应堆外层添加了隔离层和屏蔽层,最外围还有一个护罩,反应堆的旁边还设立了辅助监视室。监视室的工作人员负责监视反应堆,而且工作人员都要穿戴防辐射服。除了反应堆燃料浓度高之外,冷却方式也对反应堆的大小有影响。核电站之所以大,主要是因为它的高塔,这个塔是冷却水塔,负责循环辅助反应堆降温。而航母则不需要它,因为航母可以利用海水降温,这样大大减小了反应堆的体积。如今美国核动力航母技术已经成熟,但是在中国科学家们的努力下,玲珑一号核反应堆已经问世,相信不久中国的核动力航母也会扬帆起航,大家拭目以待吧!