核动力航母能不能用钍基熔盐堆?这可能是很多军迷最想知道答案的问题。先说结论:理论可行,但短期内上舰不现实。为什么?得从它和压水堆的区别说起。
![]()
现在成熟的核反应堆大多是压水堆,燃料是固体铀棒,水是冷却剂。为防沸腾,一回路加压到150个大气压,二回路70个。内部压力高,又需防辐射屏障,压水堆壳体非常厚,整个堆很重。尼米兹级A4W单堆重达635吨,两个堆加起来顶一艘小军舰。而且管路一旦破损,有爆炸风险。
熔盐堆不一样,冷却剂是热容量更高的熔盐,核燃料也溶解其中,可以想象成岩浆。热容量高,不用加压,常压下运行,没有高压爆炸隐患,也不用厚壳,理论上体积可以更小。熔盐堆也有过铀基和钚基,美国六七十年代搞过。现在多提钍基,因为钍有增殖性质:钍232吸收中子变成钍233,经β衰变变成镤233,约27天后再衰变成铀233,铀233就是可裂变燃料。铀233裂变又放中子,轰击钍232,又转化出新铀233,这就是钍-铀闭式燃料循环。最初中子需少量铀235或钚当点火源。
![]()
钍基熔盐堆燃料利用率更高。压水堆只能烧掉铀棒一部分,浓度低了中子难击中铀原子,裂变维持不了就得换料,剩下当核废料。钍铀循环一边裂变一边生产,直到烧完为止,有点魔术的感觉。钍储量约是铀的三到四倍,很多稀土矿开采副产品就是钍,成本更低。
但难点也不少。第一是材料:熔盐堆压力小但温度高,熔盐腐蚀性极强,管道容器常年泡在高温熔盐里,需要专门耐腐蚀合金,还要长期验证寿命。第二是控制和处理:核燃料直接融在熔盐中,需不断把裂变产物过滤出来,留下足够浓度燃料,中间产物镤233还有27天衰变,实现有难度。第三是运行经验太少:我们只在陆地试验运行过,稳定长时间运行还需积累数据和验证可靠性,急不得。
![]()
航母上用,比陆上要求高得多。陆上堆固定不动,场地大,维护条件好。航母在海上摇晃颠簸震动,还有盐雾腐蚀和可能战损,空间狭小,维护受限。堆芯、管路、循环系统、净化设备全要塞进去,又不能随便停机检修,很多配套技术没经过长时间极端条件考验。现役舰用压水堆有几十年经验,制造、运行、维护、故障处理整套体系摸透了,可靠性高,仍是核动力航母首选。关键装备要的就是稳,尽量不用未完成验证的新技术。当然,未来这些难点会突破,下一代海上核动力平台或许能看到钍基熔盐堆,但目前它不是合适选择。大家着急可以理解,但得按基本法办事,不能为纸面数据好看埋隐患。
你觉得钍基熔盐堆多久能上舰?评论区聊聊,转发让更多军迷看到。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.