全球首个!“玲珑一号”核反应堆开建,核动力航母有希望了?

航空母舰是现代军事设备中,最重要的一项设备,在一定程度上体现了各国的军事实力,虽然航母已经出现了一百多年,但是到现在拥有航母的国家也屈指可数,中国拥有航母的历史也不长,2012年才拥有第一艘航母辽宁号,这艘航母甚至还不是完全国产的航母,2017年,我国才拥有了第二艘航母,也是第一艘航母山东舰。

中国的军事实力凭借着两艘航母,步入了一个崭新的台阶,然而,这并不是终点,航空母舰分为常规动力航母和核动力航母,美国拥有11艘核动力航母,而中国却连一艘都没有,最主要的原因还是在技术上,如今,中国终于传来好消息,“玲龙一号”核反应堆,在海南昌江核电基地正式开工,而这将给我国的核动力航母带来希望。

全球首个!“玲珑一号”核反应堆开建,核动力航母有希望了?

“玲龙一号”和普通的核反应堆,有何不同之处呢,为什么说它会给中国核动力航母带来希望呢,今天,我就带大家对玲龙一号做一个全面的了解。

“玲龙一号”是全球首个陆上商用模块化小堆,具有完全自主产权的多功能模块化,小型压水堆堆型,这并不是中国第一个核反应堆,而且和普通的核反应堆相比,这个反应堆的功率还要更小,仅有12.5万千瓦,根本无法与我国的第三代大型核反应堆,“华龙三号”相提并论。

既然如此为什么我国还要修建这个反应堆,而且还显得如此郑重呢,这个小型的核反应堆虽然功率不高,但是技术难度却比普通大型核反应堆难得多,核反应堆的工作原理,就是通过核裂变产生大量的热量,然后将液态水变成高温的水蒸气,推动蒸汽轮机转动,之后再转化为电能或者动能等,其它可供我们使用的能量。

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在这个过程中,最大的难点就是保持核反应的稳定,一旦发生爆炸后果不堪设想,但是核裂变反应并不是那么好控制,容器越小,对精密度的要求就越高,控制起来当然就越难,而玲龙一号是世界第一个,通过国际原子能机构(IAEA)安全审查的,模块化小型堆,这说明了该技术的先进性。

玲龙一号的体积很小,仅有14米长,8米宽,电功率却能达到100MW,补充一次燃料可以使用2年,年发电量可以达到10亿千瓦,玲龙一号的技术标准,其实也完全达到了大型核动力航母的要求,拥有30万匹马力。

然而,遗憾的是它并不能成为核动力航母的动力源,因为它的核燃料丰度不足,丰度是什么意思呢,核燃料的丰度可以看作是核物质的浓度,浓度越高,反应堆持续的时间就更长,所释放出的能量就更多,民用的核燃料丰度仅有3%左右,这正是“玲龙一号”使用的核燃料的丰度,丰度这么低,就意味着消耗快,所以在正式使用之后,每过两年需要更换一次燃料。

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但是,对航母这个大型设备来说,更换燃料需要消耗大量的时间和物资,每两年换一次实在是太浪费,此前,美国“企业号”航母使用的反应堆,核燃料的丰度仅有6%左右,结果5年就要换一次燃料,而每次都需要2年的时间才能重新下水。

如果将“玲龙一号”作为航母的动力,那么在它的服役期间,至少有一半的时间都要在船坞当中度过,所以,通常核动力航母使用的燃料,丰度都至少超过20%,美国福特级核反应堆使用的浓缩铀,丰度达到了93%,使用寿命也达到50年,基本山在它服役期间,根本都不需要进行燃料的更换。

那么,有没有办法将燃料的丰度提高,直接使用呢,答案显然是不行的,高丰度的燃料相比于低丰度的燃料来说,存在更多的风险,不仅需要一个更小的核反应堆,以此来提高燃料的使用效率,而且一旦发生故障,非常容易发生核事故,高丰度的核事故带来的危害将难以想象,民用级别的福岛核电站事故,所造成的影响到今天还没有完全消除,高丰度的燃料如果发生爆炸,造成的伤害可想而知。

全球首个!“玲珑一号”核反应堆开建,核动力航母有希望了?

“玲龙一号”虽然无法应用到航母中,但是却还是给我国的核动力航母带来了希望,因为这意味着我国小型核反应堆技术,已经获得了突破和一定的积累,更高难度的小型核反应堆也有希望。

不能用于核动力航母当中,那么“玲龙一号”到底有什么作用呢,小型核反应堆在民用方面用处非常大,因为体积小,而且它能进行模块化制造和安装,这就意味着它的灵活性很高,它可以被安装在偏远地区,作为一个中小型的发电站,还能将它搬到海上,作为海洋资源开发的移动电源,为海水淡化,海岛开发,海上作业的设备供电。

而且与传统的大型核反应堆相比,“玲龙一号”的安全性更高,因此甚至可以将它建在工业区,或者其它人口密集区,为城市的某块区域或者是工厂供电,在航天工程中它的作用也很大,能够为人造卫星,太空飞船等,提供稳定,强大,长期的电源,对太空探索的作用非常大。

全球首个!“玲珑一号”核反应堆开建,核动力航母有希望了?

“玲龙一号”的建设对中国来说意义非凡,由于小型核反应的应用广泛,其实全球有许多国家都在研发,美国,俄罗斯,英国,日本,韩国等核电大国,都将小型的核反应堆列为国家战略,近些年来在这其中投入了巨大的精力和财力,据国际原子能机构统计,如今,全球范围内正在开发的小型核反应堆技术,已经超过40种,中国的“玲龙一号”已经走在世界前面,它将带动我国核电,以及和核能有关的产业的发展,让我国取得率先开拓市场的优势。

而且未来是一个绿色能源的时代,石油将被逐渐淘汰,核能这种清洁能源必将成为新宠,市场前景非常广阔,我国如果能先一步完成小型核反应堆的商业化,在未来的能源市场,我国也将取得先机,现在这种能源严重依赖进口的局面,将被完全改变,甚至在能源市场上取得主动权,不用再因为石油的问题而担心,中国或许能够正真实现能源独立。

当然,这一切都要等到“玲龙一号”修建完成,让我们一起期待,中国这个基建狂魔再次惊艳世界。

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页面更新:2024-06-21

标签:核反应堆   核动力   航母   核裂变   核反应   核燃料   反应堆   核电   美国   玲珑   中国   燃料   能源   我国   时间

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