核动力发动机,那发动机如何工作的?
核潜艇使用核燃料做为动力源,而核燃料反应属于在特定条件下自身发生反应释放能量,不依赖氧气作用。所以,核潜艇可以利用核燃料反应而得到所需要的动力、电力、和人员生活用具的氧气,可以长时间的潜伏于茫茫大海之中,具有潜航时间长,动力持久,活动半径大,威胁性强等优势。
核潜艇使用核燃料,这些核燃料存放于核反应堆内,反应堆是一个密闭的高强度容器,除了防止核燃料外泄还要防止核燃料辐射危及人员安全,具有很强的抗压强度。
核潜艇使用的核反应堆基本都是压水堆,核燃料基本都是铀235,所发生的核反应基本都是裂变反应,目前聚变反应还难于人为控制反应节奏。核燃料在反应堆内产生链式反应时会释放出大量的热量,这些热量通过主循环泵使高压水通过堆芯把热量带走,在通过蒸汽发生器把水加热成蒸汽,在把蒸汽提供给蒸汽轮机驱动其转动,在进行发电或者是驱动螺旋桨转动带动核潜艇前进。大概就是这么个意思啊!
核潜艇反应堆不用氧气,让核燃料在人为控制下自己发生核反应,而且可以调节反应烈度获得功率的调整。核反应堆由燃料棒、中子源、控制棒、减速剂(也就是水)、反应堆容器构成。当然还有很多的设备,很复杂,能搞出核反应堆的没几个,搞出潜艇用的小型核反应堆的更是不多。
核潜艇反应堆中的燃料棒就是负责存放核燃料的,通常是由二氧化铀做成,其中只有很少的铀235参与核反应,绝大部分属于不直接参与核裂变反应铀238。把这些铀燃料装入金属管做成燃料棒,将很多燃料棒插入容器中做成燃料组件,再把很多这样的燃料组件垂直插入反应堆容器中。
中子源:中子源相当于是核燃料的点火器,插入反应堆里,一般都是由镭、钋、铍、锑等原料 的。中子源以及核裂变产生的都是快中子,不容易使铀235裂变,需要在反应堆里加入减速剂,也就是水,
最后就是控制棒了,控制棒上下移动可以调节吸收中子的效率,也就可以开启、关闭核反应堆,同时还可以调节反应堆的功率。控制棒插入反应堆里就把中子吸收了,核反应堆里的燃料棒就不会燃烧,拉出控制棒中子就会和燃料棒发生反应,核燃料就开始燃烧了。控制棒用特殊材料制成,比如银、镉什么的。
由此可见,整个核反应堆发生核裂变是不需要氧气的。核潜艇的核反应堆其实就是利用核燃料来烧开水,获得大量蒸汽,然后用蒸汽驱动蒸汽轮机转用,这一点和核电站差不多,也和燃油锅炉动力的航母差不多,不同点在于燃油锅炉用重油烧开水,核动力用核燃料烧开水。当然了,核动力优势是可以长时间长依赖氧气烧开水,锅炉动力就做不到了。
核潜艇利用核燃料可以获得电力,潜艇上的氧气获得比较简单的 是电解水,电解水耗电量大,而核潜艇恰恰缺电,所以,核潜艇也就不缺氧气了,所以它可以长时间隐蔽于水下。不过,核潜艇并不会潜入很深的深度长期航行,会造成艇体耐压疲劳,也就是会缩短寿命。通常情况下核潜艇只有在躲避对手反潜时才会潜入很深,增加反潜难度,平时它更喜欢潜的浅一些。
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那么未来天上会不会有核动力的大型飞行器呢?
大家都是人类,人类发起疯来,自己都害怕!你想象的核动力大型飞行器肯定会有的!至于核动力的飞行器,事实上已经有过了,下一步要做的就是大型核动力飞行器,而且是跨星际旅行!
我是科技探索队长,欢迎讨论!
人类在科幻片以及科幻小说中经常会有什么太空驱逐舰、太空巡洋舰、太空航母之类的,这大概就是题主所说的核动力大型飞行器吧!
一、人类已经有过的核动力飞行器核动力自出来之后,人类就在想着把它用在各个地方,发电是一方面,军事上也在考虑应用,军舰体积重量大,能容纳核动力反应堆,于是,核动力的航母、潜艇甚至军舰相继问世……
那么,飞行器呢?是的,你想得到的,前人都想到了,应用对象就是——卫星!是的!苏联的宇宙954卫星就是核动力的!而且,这个天杀的并没有按照苏联的设想在天上长期服役,而是很快就落在的地球上——加拿大境内!让我汗一会儿……
二、面对核动力技术的进步,你认为人类会忍住欲望吗?核动力技术一直在进步,最早的是裂变技术,这种技术有一定风险,因为裂变的材料是放射性的,如果发生泄露的话,会危害人类的健康,苏联的核动力卫星也好、人类的核电站泄露也好,都对环境造成了危害……
现在,越来越有迹象表明,核聚变技术即将走向实用,与采用放射性材料的裂变技术相比,这是一种安全的核技术,因为它的原料是氢的同位素,聚变反应之后产生的是氦元素,它们都没有任何放射性!
而且,关键的是,核聚变的能量密度比核裂变要高很多,如果造出可控的聚变反应堆,人类车船星的动力装置能力将获得极大提升,至少短途的星际旅行是可以期望的……哦,对了,短途的星际旅行也非人类目前可以想象的,这个短途也得以光年来计……
三、队长设计一个核动力的太空战舰,你预定吗?配置:高功率密度大型核聚变反应堆200座,能将飞船加速到1/4光速,激光炮2000门,以备不时之需,护盾,配备激光炮的太空无人机10000架,飞船内有各种太空食物生产基地,包括植物、动物性食品,有各种科学实验室、生产车间,最关键的是,有无限次延长人类寿命的科学仪器……
想上船的童鞋们,留言区报名吧……
为什么人类不制造核动力火箭?
核动力火箭前景非常光明,人类并不是不想制造核动力火箭和飞船
先看一个消息
想登录月球依靠未来新一代液体燃料火箭当然是可行的。NASA下一代SLS火箭近地轨道载荷达到70吨(未来可以扩展到130吨),足以满足未来载人登月计划的需求。右数第三个是NASA的SLS火箭,右二则是space x的下一代猎鹰巨型火箭,右一是space x的猎鹰超级火箭
但是要载人登陆火星,即使是更先进的猎鹰超级火箭性能(space x猎鹰重型火箭的下下一代火箭)依然比较勉强。实际上猎鹰超级火箭只能算勉强满足登陆火星的要求。
虽然猎鹰超级火箭近地轨道载荷达到550吨且火箭一二级均可回收,以现在的液体火箭技术来说是惊人的黑科技(近地轨道载荷是土星5的5倍且可回收,太可怕了……),但地球与火星的距离为5500万千米至四亿千米之间,是地月距离的100倍以上,以液体火箭300–500s的比冲需要至少半年甚至几年才能到达(地球和火星处于最近距离的现象15年才会出现一次)。这需要的时间实在是太久了……这么久的时间,氧气食物和水已经成了严峻的问题,况且还有辐射、太空病等种种挑战。即使可以通过在近地轨道补充的方式解决燃料的问题,依靠化学火箭登陆火星依然是困难重重。
化学火箭实际上已经是昨日黄花,未来的SLS火箭和巨型/超级猎鹰只不过是化学火箭的最后挣扎而已。化学火箭可以勉强满足载人登陆火星的要求,但登录是更远的土星木星天王星海王星(的卫星)则是不可能完成的任务。要想实现载人探索比火星更远的行星,必须使用核火箭。地球到木星的最短距离是到火星的7倍……化学火箭,你该退休了
火箭发动机的比冲和燃料携带量决定了火箭的最终速度。即使是现有比冲更好的液氧液氢火箭发动机,比冲也只有四百出头。而核火箭中最差劲之一的核热火箭的比冲也依然高达800s以上升级款可以轻松超过900s(而且这还是几十年前的技术),更高级一点的气态核心裂变反应堆比冲更是可以达到5000s–10000s,远超核热火箭。
最近的几个消息也表明了NASA的态度,下面贴两个新闻。
新闻1:
据航空航天日报&防务报告2015年9月7日报道,美国国家航空航天局(NASA)再次评估利用核热火箭(NTR)执行深空任务的可能性。NASA核热火箭技术研发项目计划NASA正在资助一个技术研发项目的第二阶段工作,计划执行成功的地面试验,并在10年内最终实现一台小型核热火箭发动机的飞行试验。
新闻2:
美国宇航局经历了半个世纪的努力来打造一种能够在太空中使用的核反应堆,而且刚刚完成了一次新设计的测试。这台新反应堆名为Kilopower,它的下一个里程碑有可能是在2020年代的某个时间开启太空飞行。
之一个新闻是美国在1954年开启的核热火箭计划的延续,使用了当时的技术。第二个新闻里面的核反应堆则是核分裂电推进引擎的基础。这说明美国已经开始为他们的火星登陆计划准备下一代的核火箭了。
那么这两个计划到底能不能成功就要看美国的技术积累和两种核火箭的难度了。
先从核热火箭说起核热火箭是以核裂变燃料产生热,加热燃烧室中的工作流质(即推进剂)使其喷出。通常采用分子量更低的氢作为获得反作用力的工作流质以求得更高的喷气速度。美国在六零年代曾经进行过一项称之为「核引擎火箭推进系统应用」的研究计画,(Nuclear Engine for Rocket Vehicle Applications,NERVA)测试过这类核子火箭的可能性。
NERVA之一阶段计划从1955年开始,经历了KIWI A到KIWI B的前期探索(在这个阶只是解决了核热火箭的技术难题,并没有研制出实用型号),后续的PHONEBUS计划和NRX计划则研制出了实用机(实际上这两个计划是独立且几乎同时进行的)。NRX计划在1969年底已经完成六座反应堆,前五座用于技术验证试验,第六座则是可正式飞行的实用化NRX–XE核热火箭发动机。在美国进行的完全对应空间飞行的测试中,NRX–XE产生了244千牛的推力,真空比冲达到820s,连续工作了90分钟,其中全功率工作时间达到了11分钟,如果不是用完了测试基地的液氢,试验时间可以更长。
最终NERVA计划之一阶段的成品NRX–XE的标称功率为1500兆瓦(福特级航母的发电功率只有150兆瓦),真空比冲825s,可以重新启动十次,工作时间为一小时(可以更久,实际上是作为公质的液氢携带量限制了工作时间),性能远远超过现有的化学火箭(现有的液体燃料化学火箭连续工作时间不超过3分钟,固体火箭更短。而且化学火箭的比冲也远比核热火箭差)。
可以说美国在1970年已经可以制造出实用的核热火箭,现在有需求的话只需要10年的时间就能造成更先进的成品核热火箭发动机。美国在这方面的技术积累非常深厚,重启研究不会遇到难以解决的困难。
核裂变电推进方面也没有难以克服的困难
这种系统简单的来说,就是用核电站发电,以电力来加速发射带电粒子来获得推力。当然这个核电厂的体积和重量必须缩小到能够装进太空船中才行。而小型核电站已经算是相当成熟的技术了,例如目前最小的核潜艇排水量不到1000吨(美国很早就建造出核动力载人深潜器),因此基本上此类系统问题并不大。
核裂变电推进发动机发射的带电粒子则可从电子到各式离子与电浆等范围,视需求而有不同。基本上为求得较高的推力与较快的加速度,工作流质以质量较重的金属离子或电浆为主。若是要求效率的话则就以发射较轻的粒子如氢离子来得到较高的喷射速度。电推进系统使用的霍尔推进器
这类电推进系统的比冲非常大,以光电池等一般动力输出得到的比冲值已经可以达到1000秒~10000秒之间,况且其潜力远不止于此,若是能以核分裂动力提供源源不绝的能源来加速很轻的带电粒子,则具有把比冲提高到100000秒的潜力。
虽然核裂变电推进系统有非常巨大的优点,但其缺点也很突出。这种系统的缺点是推力非常低,其为了效率必须使粒子加到极高的速度喷射,但粒子的质量非常小,单位时间内能喷射的粒子质量有限因此获得的推力很低。故采用此种系统的太空船加速度会非常低,一般大约在 10的负5次方个 G左右。因此必须持续数周到数月的加速才能达到设计上的更高速度,同时也不可能推动太空船从星球表面起飞。
将核热火箭和核裂变电推进系统结合起来,就可以克服二者的缺点,得到既能从地面起飞又有较高比冲的复合发动机系统。而这在几十年的时间里是可以实现的。
上面两个系统只是核裂变火箭发动机中技术难度比较低的。就核裂变热推进系统而言,理论上具有另一种较为优秀的引擎存在,即气态核心反应炉。这是相对于NERVA 计画中使用的固态(石墨或者氧化锆慢化剂)核心反应堆而言,以铀电浆与氢混和的气态炉心反应堆。其比冲潜力在5000秒~10000秒之间。
这类引擎的困难与受控核聚变反应堆有点类似,皆为炉心高温气体的处理相当麻烦。不过由于其并没有进行核聚变,气体温度仅约摄氏数万度,远较核聚变堆的数千万到上亿度为低,因而难度低了许多。气态核心裂变火箭发动机实际上是磁约束核聚变火箭发动机的技术超简化版
气态核心裂变发动机的缺陷是有较高的辐射危害。气态核心裂变核火箭依靠核裂变反应产生的能量将核反应堆芯的气态混合物和氢气混合后喷出获得推力(混入的氢气多则推力变大但比冲会因此减小,混入氢气多了喷气速度会降低进而影响比冲)。因喷射的是堆芯里的高温气体和氢气的混合物,会有辐射污染(核热发动机喷出的是氢气,污染很小)。因为污染,这种发动机可能不能在大气层中使用,不过太空和其他行星不存在核污染的问题,如果人类可以在火星月球建立基地,那么这种发动机将是非常好的选择。
很多航天人心里梦寐以求的火箭发动机则是核聚变火箭发动机。核聚变反应堆现在主要有两个技术路线,一个是以托卡马克为代表的磁约束核聚变堆,一个是以激光惯性约束核聚变为代表的惯性约束核聚变。
托卡马克技术经过多年的研究已经快要成熟,下一代的ITER和CFETR已经非常接近实用聚变堆(与实用聚变堆相比只是缺少发电装置),不过磁约束聚变堆体积过于巨大(ITER整个系统自重超过万吨)可能不适合用在火箭上,未来适合太空飞船的可能是激光惯性约束核聚变堆。托卡马克系统过大的体积可能不适合飞船或火箭使用 美国的国家点火装置就是激光惯性约束核聚变试验装置
实用化的激光惯性约束核聚变火箭发动机每秒会用激光成百上千次的点燃微型聚变燃料块,微型燃料块发生核聚变后产生的能量可以推动火箭或者飞船加速前进。现代的激光技术有了很大的进展,美国为六代机准备的超高功率密度的激光器已经接近完成,这种激光器在200kg的重量和极小的体积内实现了上百千瓦的功率,功率重量比达到了每公斤1千瓦以上(这还是几年前的数据)。军用技术的进步一直推动着民用技术的发展,现代计算机和互联网都是***民获得成功的例子,未来激光武器的蓬勃发展也会给激光惯性约束核聚变堆带来突破。现在中国和美国都开展了惯性约束核聚变堆的研发(美国的国家点火装置中国的神光),虽然这些项目离最终的成功还有一定距离,但人类为了航天事业的发展一定会克服重重困难取到上帝之火。
未来化学火箭可能会发展最后的两代,即500吨级的可回收火箭和1000吨级的可回收火箭,之后就全面转向核火箭的研发。即使制造出载重1000吨的超级化学火箭,也无法改变化学火箭比冲低的弊病。低比冲意味着火箭无法达到较高的速度,这就导致搭载化学火箭发动机的飞船飞往火星等地外行星需要更久的时间,进而限制航天事业的发展,即使是最差劲的核热火箭比冲依然是化学火箭的两倍以上。核火箭发动机的高比冲不仅仅只有可以节省大量的时间这一个优点,低燃料消耗也意味着高运载质量,不论是哪种核火箭都可以极大提高人类的太空发射能力。1000吨级的化学火箭实用要等到2040年以后,此时受控核聚变可能会有非常大的进展,即使核裂变火箭发动机计划因为辐射的原因而被取消,核聚变火箭发动机也会逐渐开始发展。当一个技术发展到瓶颈时(前提是有较大的需求)必定会有新技术的突破,航天技术也是一样的。发展陷入瓶颈的化学火箭必定会被核火箭替代。
人类航天的未来必定是属于核火箭的。固守化学火箭就像工业时代时固守农耕文明一样,是完完全全的短视,人类想要进入太空时代必须尽快发展核火箭,这是不变的真理。未来的太空战舰必定是核动力驱动
至于核动力宇宙飞船或者战舰,不是人类不想造,而是技术达不到要求。一般舰船排水量(质量)要达到1000吨以上,现在最的人造太空飞行器国际空间站总质量也只有400吨左右,起飞重量更大的单体飞机安225的更大起飞重量也只有640吨,将1000吨以上的飞船送上太空在现在看来是难以想象的。
除了宇宙飞船的重量和体积问题,宇宙飞船的动力系统也是一道天险。如果要推动一艘1万吨且有10km/s速度的飞船以3g的加速度加速需要3000000兆瓦(三百万兆瓦)的功率,一艘福特级航母的反应堆发电功率只有150兆瓦,两者差了20000倍。即使使用NERVA–XE火箭发动机也需要2000台才能达到如此之高的功率。可能世界上所有军舰的动力系统的功率加起来也达不到三百万兆瓦。福特级航母的发电功率可能只有未来小型太空飞船的20000分之一
建造太空飞船所需要的技术是现代人难以想象的,就像是之一工业时代的人们无法想象飞机、二战时候的人们无法想象电子计算机一样,太空飞船可能对我们来说是下一个科技时代的技术。
不过我们也不必因此而悲观,下一个技术大突破可能很快就要到来。量子计算机已经研究了几十年,很多理论方面的研究已经结束,十年内就可能有实用化产品出现。但量子计算机进入民用方面可能还需要30年的时间(军用计算机和民用计算机也差了30年左右的时间)。中国的CFETR计划则代表着受控核聚变方面方面的未来(ITER由于是国际合作项目各方矛盾较多导致完成时间严重延后)。CFETR计划已经在2017年末正式立项,计划投资1000亿人名币,将在2035年建成等离子体温度达到1亿度且持续时间长达1000s,输出能量与输入能量之比≈25的聚变试验堆。受控核聚变和量子计算机的发展将是人类技术的一次巨大的进步,受控核聚变能解决人类社会最为重要的能源问题,量子计算机可以解决计算问题,这两个技术相互促进足以让人类打开下一个时代的大门。
200年前人类还是农耕时代,120年前人类还是蒸汽时代,80年前人类还是电器时代,几百年前人类无法想象出科学技术有多大的进步,而现在也一样。科技发展表面上的停滞不一定只是技术的止步不前,它更可能是技术大爆炸前夕短暂的宁静。
核动力飞机的核反应堆是如何为飞机提供动力的?
看了看前面几个“军盲”东拉西扯半天,也没说出核反应堆是如何为飞机提供动力的。美国和苏联都研制过核动力飞机,没过的情况我不了解,下面来讲讲苏联的核动力飞机。
具体研制核动力飞机的目的我就不说了(毕竟与题目无关),苏联当时要研制核动力轰炸机,将设计任务分给米亚西舍夫和图波列夫两家来研制,由于米亚西舍夫的超音速核动力轰炸机设计方案过于超前(配备留里卡设计局的直接循环核涡喷发动机),苏联最终选择了图波列夫设计局以“图-95M”轰炸机为基础改进设计的“图-95LAL”核动力轰炸机方案(相当保守)。“图-95LAL”轰炸机的核反应图就装在上图红色箭头处(原来是图-95的弹仓位置)。
就动力装置来说,图波列夫设计局将一架“图-95M”的弹仓改装为反应堆安装位置,安装专业设计过的反应堆,然后将机翼内侧的NK-12涡桨发动机换装为NK-14核动力涡浆发动机(专门设计),NK-14采用间接循环方式(当然有资料说是直接循环,考虑到布局情况,这种说法可信度不高)。
苏联的核动力轰炸机选用间接循环的原因之一就是:其辐射影响要比直接循环小的多。直接循环就是保持原来飞机发动机的涡轮和压气机结构,将压气机产生的高压空气通入核反应堆的冷却循环中,利用这些空气做冷媒,同时空气被加热到原来需要燃烧室加热的水平(这样子热效率高,但是核辐射巨大)。
间接循环就是飞机发动机产生的高压空气不参与核燃料棒的冷却,利用水银(或水)来做冷却剂来冷却核燃料棒,再用空气与冷却剂在热交换媒介中做热交换达到加热空气的目的。虽然实际上核动力很复杂,但是基本原理还是用反应堆来产生热,加热空气,加热后的空气驱动发动机做功。
俄罗斯只改装了一架“图-95LAL”119号机,后面还有120号机计划(如上图),但是最终没有实施。其中“图-95LAL”119号机一共试飞34次,由于该机只有机翼内侧两台发动机改为核动力,其他发动机依然可以依赖常规动力飞行,所以这些飞行试验中,只有寥寥几次是开启核动力的,只是为了验证核动力飞机的可行性,根据测算,“图-95LAL”可以环球飞行80多圈(只要飞行员扛的住……),地球这么大,想去哪就去哪。
至于后续的120号机计划才是真正的全核动力,但是由于复杂的原因,最终没有继续进行下去。
能否当个发电厂继续使用?
可以的,完全可以的!
如果从某个层面上来讲,核动力***与核发电厂的核装置都有很多共同点,而更大的相同之处就是“烧开水”。
只不过呢,核动力航母的核装置是利用烧开水产生蒸汽,然后推动蒸汽轮机产生旋转动能,然后再带动螺旋桨给航母提供推进力。而核发电站,就是最后一个步骤与核航母有点不相同,核电站是利用烧开水推动蒸汽轮机转动,然后带动发电机组产生电力。
美国航母说实话,如果不考虑运营安全的话,那么将核航母退役后的核动力装置,直接改装成发电厂还是非常容易的。
只要将蒸汽轮机所带动的螺旋桨,直接换成发电机组就可以了,只要让蒸汽轮机带动发电机组,就可以源源不断产生电力了。反正都是烧开水,核电站的烧开水与核航母的烧开水,理论上都是一模一样的,甚至说到防泄漏这一点,军用***的核装置将会更加安全。
但至今都没有将退役航母的核装置改装成核电厂的案例,这又是为什么呢?
首先:发电量是足够的,供一座城市使用不难美国的福特级***,是目前世界上最为先进的航母,这艘航母搭载了两座A1B型核反应堆。如果让福特级***的两座核反应堆,所产生的功率全部用来发电的话,那么发电总功率可达到20万千瓦。
当然,如果对比起那些专业的核发电站,那么***的核发电量就要小得多。比如日本的福岛核电站,总功率可以达到900万千瓦以上,是世界上功率数一数二的核电站。
当然,这并不代表***和装置的发电量就很小,只是比那些专业的核电站相比起来小一些而已。可要按照福特级***20万千瓦的发电功率,如果每个一家三口的家庭,每个月能使用电量为200度来算,那么福特级***核装置产生的20万千瓦发电总功率,就足以满足一个180万人口城市的电量使用,这种概念就不觉得小了吧?
但是呢,目前世界上也就美国与法国拥有核动力航母而已,法国就不说了,仅有的那艘“戴高乐”号***跟宝贝似的,现在还在使用中。而美国就不一样了,美国的确有退役过核动力***,但为什么至今都没有见过美国将退役航母的核装置改装成核发电厂呢?究其原因就是运营安全!
其次:当航母核装置改装成发电厂时,会存在核原料被盗的危险我们要知道,***的核反应堆不同于民用核发电厂,这种供***所使用的核反应堆,里面所采用的核燃料丰度值可以达到20%~30%,而民用核发电厂的反应堆核燃料丰度值仅仅为0.3%左右。
所以这样一对比起来,民用核燃料与航母使用的核燃料,那真的是有着天壤之别。虽然航母所采用的核燃料,在丰度值上也远远没有达到可制造核武器的标准,毕竟制造核武器的核原料丰度值要达到90%以上。但是呢,***所使用的丰度为20~30%的核燃料,实际上也已经算是军用级别核原料的。虽然不能用于制造核武器、 等这些东西,但是用来制造一些“脏弹”还是轻而易举的,如果真的落入不法分子之手,那么会对全球安全造成非常严重的威胁。
因为 这种“脏弹”很简单,只要让他们获得一些浓度较高的核原料,那么稍微实力强一些的不法组织就能制造出来。
小朝的核背包也许就是某种“脏弹”因为“脏弹”虽然称之为放射性炸弹,但不同于核爆炸,这种炸弹的引爆采用的也只是常规 ,而爆炸起来的威力与普通炸弹相差无异。但最重要的是,这种“脏弹”里面含有浓度较高的放射性核原料,一旦在人群中引爆之后,里面的放射性物质就会被喷射出来,形成大面积的核颗粒传播,会对人体造成放射性物质杀伤。
也就是说,“脏弹”就是一种在里面添加了核原料的炸弹,爆炸时会将里面的放射性物质向回周喷洒,会造成直接接触这些放射性物质的人员,短时间内因辐射而死亡,就算是间接接触的人员,也会在长期遭受这些核辐射带来的病痛与各种影响。
因此,如果将核航母拆下来的核反应堆用于民用发电,那么就必须对这样的发电厂展开很严格的戒备,以及各种保卫工作。不然一旦里面的核原料落入不法分子手中,一旦这些核原料被不法分子用于制造“脏弹”,那么事情可就大了,可能全世界都将笼罩在随时被不法分子核辐射攻击的阴霾之下。
核泄漏再者,航母核反应堆的核原料丰度值太高,也是其不能用于改装民用发电厂的重要因素。
就比如2011年,小本子的福岛核电站因为海啸的袭击,从而造成核泄漏。还有1986年“切尔诺贝利”核电站泄漏事故,更是直接导致了超过30万人受核辐射影响,产生了各式各样的健康问题。甚至,“切尔诺贝利”核电站的核泄漏事故,很可能在未来的200年时间内,还会继续产生较强的核辐射。
要知道,上面我所说的这两起民用核电站泄漏事故,其中所采用的核原料丰度值都在3%左右,处于低浓度的核原料。既然这么低浓度的核原料泄漏,都能造成这么大的影响与损失,如果是采用***核反应堆丰度值为35%的核原料,一旦泄露起来,所造成的影响与损失将往上翻10倍以上。
因此,像美国的核航母退役之后,他们觉得最正确的做法就是销毁、拆解,而不是再次利用起来改装成为核发电站,因为那样虽然能够达到某些效益,但与之所带来的风险相较是不对比的。
最后:别说核航母,1929年美国航母就为城市供电达一个月(真实案例)先别说核动力航母了,就算是常规动力航母,那也可以说是一座妥妥的海上小城市,再加上***要为各种军事装备提供电力支持,所以一艘***的发电量是非常巨大的。
1929年,美国航母为城市供电1929年,美国华盛顿州遭到干旱影响,从而导致河水水位大幅度下降,水电站因为水位下降无法发电,给当地居民的正常生活带来了尤为严重的影响。
在无奈之下,当时华盛顿州的州长立马向总统求救,在收到求助之后,时任美国总统立马下令派出现役的两艘***抵达旱区为居民供电,这两艘***分别为“列克星敦号”以及“萨拉托加号”。
在接下来的日子,这两艘***可是为一座10万人口的小城市,足足连续供电了长达一个月的时间。当时这两艘***为常规动力,蒸汽动力功率为20万马力左右。在抵达旱区之后,当时这两艘航母就直接把舰上的输出电能,与受灾城市的输电线路连接起来,直接就为该城市提供电力了。
在一个月时间内,两艘***总共为该城市提供了450万千瓦的电力,为该地区居民解决了燃眉之急,一直到春暖花开时才结束供电任务。
总归而言:无论是核动力航母还是常规动力航母,其舰上所搭载的动力系统功率是非常庞大的,如果将这些动力输出功率全部用于发电的话,那么完全可以当个发电厂使用,一艘***为一个中小型城市持续供电,那还是不成问题的。
当然,核动力***的核装置,在退役之后的确可以用于改装成为民用发电厂,但同时也会催生许多安全问题,比方说核原料泄露、核原料被盗等运营安全,还要给这样的发电厂加强安保,这又要花去一笔非常大的资金,因此目前还没有任何一个国家这么做过。