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1 # 爺們兒當過兵
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2 # 淡然小司
其實這個問題你想想啊,就是我們這樣的外行人都能想起來問這樣的問題,那麼在設計核動力航母的反應堆的時候不會想到嗎?顯然這都是首先在設計時候要考慮到第一批問題,那麼自然有解決之道。作為核動力航母的反應堆首先的基本要求就是要在擁有強大功率的前提下,保證安全性、穩定性。那麼航母的核反應堆會不會發生洩露呢?
那麼我們首先就要了解一下核動力航母的反應堆。比如世界和動力航母就是美國設計的尼米茲級所使用的A4W反應堆最為成熟。A4W是壓水反應堆,利用普通水作為冷卻劑和中子慢化劑(這個是減慢中子速度,降低鏈式反應速度的概念),在迴路內參與熱交換,迴路壓力大約是150個大氣壓,可以讓水加熱至343°而不沸騰。之後經過處理成為水蒸氣,送至航母的蒸汽渦輪發動機內提供航母前進推力和發電機所產生的電力。
咱們用白話說一點就是用核反應堆把水燒熱至343℃,製造出蒸汽,推動汽輪機產生動力。一旦出現洩露完全可以透過多加水來降低溫度,也就不會出現所謂的洩露爆炸。而且作為核反應堆,必然要做相關的防護措施,以防止出現洩露事故。①可以關閉反應堆,關閉反應堆有手動和自動兩種方式,優先是手動關閉,如果無效,自動關閉將被啟用。核反應堆,一旦被關閉,就等於停止了鏈式反應,就根本不存在洩露問題。
②核燃料濃度很低,核反應堆的燃料濃度稱為“丰度”。核動力航空母艦使用低濃縮鈾,只有3%的丰度,與核電站處於同一水平。而核武器通常都是在90%以上的丰度,只有這樣的濃度才會在洩露時發生核爆炸。低丰度的核燃料也保證了核動力航母的安全性,這也是核動力航母設計之初是的構想。即使它洩漏到海里,它也會被海水淨化,這樣可以減少危險。
③,反應堆擁有堅固的外殼,核動力航母的壓水反應堆通常都被設計在一個高壓密封的結構,並且設計多層防護裝甲,還有船體的大量水密艙包圍。比如美國的軍用標準就要求,核燃料棒能夠承受50倍重力的衝擊而不洩露,整個設施各環節都要有多道保護,確保不洩露,不過熱。只要一道保險起效,就不會出現洩露。
也正是因為核反應堆的安全性要求非常高,才有了核動力系統的超級重量,龐大的重量導致船體的重心非常低,致使航母輕易都不會出現翻船。只要不被擊中徹底下沉,核航母通常都是不會出現洩露事故的。即使航母被水下兵器擊沉,出現了洩露事故,對於龐大的海洋背景,和少則就幾千米深的大洋之上,根本就不會完成什麼影響。而且3%丰度的核燃料根本也造成不了什麼大的汙染,只是人們的恐慌心理更嚇人。
所以,總結一下,對於核動力航母來說,安全性是首當其衝的,只有保證絕對的安全,才會讓其成為動力來源。那麼在戰爭當中,都會考慮到在遭受敵方導彈等武器攻擊後,會不會出現核洩露的問題,更何況只是一個洩露問題呢!只要這艘航母沒有被擊沉,就不會發生洩露,就不可能不要。退出戰鬥,返回母港修理就是必然的選擇。哪怕成為了一艘廢品,不具有修復價值,也不會輕易沉沒,不要的。畢竟航母都是國之重器,是一個國家實力的象徵,怎麼隨意就能讓國家的象徵沉沒呢?你說是不是呢?歡迎大家留言評論!
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3 # 核先生科普
核動力航母的造價是驚人的,以福特號航母為例,造價達130億美元,下面聊聊如果發生反應堆洩露到底怎麼辦?
第一步:判斷洩露量航母用核反應堆內部壓力也高達15.7MPa以上,即150個大氣壓以上,難免執行過程中會有小的可識別的洩露,這時反應堆操縱員會根據洩露監測裝置的報警資訊、反應堆內部壓力是否有降低、反應堆液位是否有降低,DNBR等綜合指標來判斷反應堆是否真的發生洩露,以及需要計算出反應堆洩露量的大小。
第二步:判斷洩露位置洩露出來的一回路介質溫度比較高,因此洩露監測裝置依據區域性溫度變化可以比較準確的判斷出洩露的部位,一般精確地位置可以達到1米內,此外還有利用聲波技術來判斷洩露位置的。
第三步:依據前兩步資訊作出行動如果洩露的量較小,可以增加一回路的補水量來撐到任務結束。
如果洩露的部位可以隔離,則可以透過關閉一些閥門來將漏點隔離出來。
如果漏點無法實現隔離,則必須將洩露的反應堆關閉,有備用反應堆則啟動備用反應堆,可能需要降功率航行。
一般核動力航母依據功率不同,通常配置有2-4臺核反應堆,福特號配備兩臺大功率一體化A1B反應堆,電功率高達20萬千瓦。
第四步:將停運的反應堆轉到安全的狀態為了將反應堆轉為安全的狀態,在檢查控制棒安全插入堆芯後,需要啟動安全泵,向堆芯注入硼酸,保證一回路的水裝量,同時繼續冷卻堆芯,直到反應堆具有可靠的停堆閾量並且達到冷態。
第五步:完成執行的任務後回港檢修今天的科普就到這裡了,明天將在文章中間插入口令紅包,獎勵下認真閱讀的讀者,新年快樂!
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4 # 諸葛小徹
對於核航母來說,其反應堆就像人類的心臟,如果心臟受到了損壞,肯定不是不要了這麼簡單,是一定要治療的,反應堆也一樣。那麼反應堆洩露後應該如何搶救呢?
首先要判斷洩露的地點。由於洩露的物質的溫度要比一般迴路中的介質溫度高,因此洩露監測裝置可以透過判斷區域性溫度的變化來判斷出具體洩露的地點,其精確度可以達到1米之內。除此之外,還有利用聲波技術來判斷洩露地點的,這種做法更加先進和精確。
其次是判斷洩露的重量。航母所使用的反應堆中的壓力高達180個大氣壓執行中難免會出現小的可識別性的洩露,這時反應堆的操作員會透過監測裝置的反饋資訊、反應堆內部壓力變化、反應堆液體位面變化情況以及DNBR等一系列指標來判斷它是否真的洩露了,以及到底洩露了多少。
判斷完洩露的地點以及重量後,“救火隊員”們就要行動了。按照一般的搶救方法,或者洩露的質量不大時,只需往回路中一直補充水就可以支撐到航母靠岸,如果可以隔離的話,那麼關閉幾個閥門就可以將洩露物質侷限在一個特定區域了;如果洩露質量過大,或者不可隔離,那麼就要關閉整個反應堆,啟動備用反應堆,以小功率驅動航母運動。一般核航母都會有2~4個反應堆,為的就是以防不時之需。
第四,將停止運轉的反應堆轉到安全狀態。為了這一步操作,要檢查控制棒正確插曲核芯,安全泵也要啟動,從而往核芯注入硼酸,保證迴路水量,同時繼續冷卻核芯,直到反應堆具有可靠的停堆閾量並且冷卻。
最後一步,回港口大修。做完上述的步驟後,船員們並非高枕無憂了,因為這些只是應急措施,無法支撐很長時間,而且隨時都有自爆的危險。此時要做的,是儘快回到港口或者修理廠,讓專業人員和特殊裝置來解決這次麻煩。總之,反應堆洩露不等於報廢,能修好,操作得當也不會危及船員的,否則,價值130億美元的裝置就不會被美國軍方採納了。
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在一般條件下,核洩漏是不會發生的。每個使用核能驅動的航母都會考慮避免其上的船員遭受核輻射,因此,核反應堆以及其他相關的裝置都會進行多層嚴格的封閉措施,一隔絕核輻射,及其的堅固,即使航母受到重創這些保護層仍舊沒能較為有力的保護核反應堆,基本不會洩漏。而且核反應堆的原料濃度其實遠沒有核武器那麼高,一般的核電站使用的鈾的丰度不過要求達到百分之三以上即可,而核武器的鈾的丰度卻在百分之九十之上。這也就是說,就算航母上的核洩漏了,破壞力和影響也遠遠比不上核武器。除此之外,環境對於汙染有一定的恢復能力。大海是一直在運動的,當沉入海底的航母核資源洩漏,不停流動的海水會將之緩慢而不斷分散、稀釋,放射性逐漸降低,如果如果量不是很大的話會逐漸被稀釋徹底,就好比你滴了一小滴墨水在池塘裡,最開始會有一點水黑掉,然後不斷的氤氳,最終黑色慢慢被稀釋殆盡,池水會依舊如之前一樣清澈。