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095核潛艇即將服役,其反應堆是否採用革命性的設計?

095核潛艇即將服役,其反應堆是否採用革命性的設計?

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095核潛艇即將服役,其反應堆是否採用革命性的設計?

這是一個大家忽略已久的問題。

那麼095 核潛艇是否採用保守設計,還是壓水堆,還是採用了革命性的反應堆設計?!


095核潛艇的反應堆?

核潛艇反應堆是非常複雜的。

即使中國很有錢,也不能生產出比指定船廠生產的更多的核潛艇,從新的渤海船廠猜測,大概每年兩艘。另一方面,武漢只有有生產元級的設施,你必須意識到渤海造船廠必須生產核潛艇。

至於水下續航耐力,各國可能會選擇保密。包括常規的元級潛艇的耐力和深度記錄都是保密的,根據互聯網資料,大約400米的深度,比212型的250米要深。

感測器的大小也是一個影響到排水量的問題。由於物理原因,低頻聲吶必須更大更長,而這正是進行更遠距離探測所需要的。

095主要問題不是反應堆中的同位素,而是同位素的再處理/儲存/處理/安全安裝——主要的挑戰是冷卻。

考慮到目前的技術,反應堆的設計並沒有太多的選擇。當然,還有其他的反應堆設計,但它們也有自己的問題。

095核潛艇即將服役,其反應堆是否採用革命性的設計?

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潛艇反應堆一般壓水堆、氣冷堆和液態金屬冷卻反應堆。世界各大國核潛艇反應堆一般是壓水堆,體積大,迴路多,功率大。

除了壓水堆外,還有高溫氣冷反應堆,液態金屬反應堆等。

氣冷反應堆?是用氣體作為載熱劑的反應堆,一般使用的載熱劑有He、N2、CO2。因為這幾種氣體製取很容易,且化學性質穩定。其中He的載熱效率較高,有較高的轉換比和較深的燃耗。缺點是設備所用的材料要求在高溫下具有良好的耐熱性和氣密性,工程上比較複雜難於解決。

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核潛艇

液態金屬堆用石墨和鈹作慢化劑,用中能中子維持鏈式反應,其優點是燃料的消耗比熱中子反應堆低。早期的載熱劑採用熔融的金屬如鈉、鉀、鉍、鉛及其合金。

為防止液態的金屬鈉在管道和設備內凝結,反應堆停堆後還需保溫和加熱。此外,金屬鈉具有強烈的腐蝕性,與水會發生劇烈反應,可能會引起爆炸和火災。所以鈉冷堆對於核潛艇來說非常危險。


「核電寶」突破,095是否採用?

095核潛艇即將服役,其反應堆是否採用革命性的設計?

核電寶


2016年中科院推出的又一黑科技——「核電寶」, 屬於鉛基堆的範疇。 壓水堆很容易因失去冷卻水而導致堆芯熔毀,也容易因鋯水反應導致氫氣爆炸,進而產生嚴重的 核事故。 鈉冷堆不安全。

鉛基堆重現回到人們的視野,這本是前蘇聯的絕技,中國在這方面突破了。

例如,蘇聯在阿爾法級潛艇上使用了鉛基冷卻的快速反應堆。但是它有很多問題,不能停堆, 停止後冷卻劑凝固,然後在你再次啟動反應堆之前你需要用熱熔化它,這是一個真正的問題。鈉冷卻的快速反應堆是潛艇的禁忌。鈉冷卻劑與水接觸燃燒。所以民用核反應堆分享大部分技術的優勢使輕水反應堆成為最實用的選擇。

鉛基冷卻也是非常安全的,如果它泄漏,它不會蒸發到大氣中,而是聚集到地板上,冷卻成固體。 鉛基堆可進行自然循環,體積可以做得很小,而且避免了 傳統反應堆缺點。

萬一發生什麼事,鉛就不會逸出大氣層。如果鉛在反應核周圍凝固,那麼實際上就有了一個自封閉的核反應堆。鉛也作為輻射的屏障。如果潛艇被困在水面上,它只能等待呼救。但最重要的是船員安全,潛艇沒有污染環境。

真正的問題是當潛艇退役時,當你不能輕易拆除反應堆並在其他地方重新使用燃料時。你得把冰芯重新熔化才能提取燃料。

核潛艇會不會採用鉛基冷卻堆?這是最緊湊、最安全的反應堆設計,非常適合潛艇。

鉛基冷卻是採用鉛鉍合金, 熔點在150到200度之間 鉛鉍合金只有被蘇聯使用在核潛艇上,對反應堆管路要求極高。鉍是一種稀有金屬,價格貴, 中國儲量最大,佔世界的75%。而且近年中國加大從世界採購進口鉍,顯示中國鉛基堆突破和大量運用。

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鉛基冷卻

體積小,安全,再加上轉為電力採用全電推進,無軸泵推,那095的水下靜音效果達到海狼級不是問題。俄羅斯下一代核潛艇據說就是鉛鉍堆,常壓操作而且功率密度比壓水堆高很多倍。

如果再加上電推,氣輪機不用齒輪箱減速高轉速發電,超導電機推動螺旋槳,效率高噪音小體積小。下一代095潛艇就十分先進了,我國距離為核潛艇裝備鉛鉍冷卻反應堆應該不會遙遠!

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