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        中国研发“核电宝”常规潜艇可实现超进化美军苦寻相关技术

          的产品,已交付我军使用,主要用于解决偏远地区边防部队的能源需求问题。据悉,“核电宝”是一种小型反应堆,体积大小不超过一个集装箱,加一次核燃料至少可以运行30年,可同时为5万户家庭提供电力,属于新一代高安全性的清洁能源。鉴于“核电宝”在民用与军用上的巨大潜力,美军也盯上了这一类产品,美军正在为其海外部署的军队寻找一种,移动式核电站的能源方案,而中国的“核电宝”正好符合所有的要求。

          核反应堆小型化主要是运用到舰艇上,尤其是水下的潜艇。但是以往潜艇装备核反应堆的成本太高了,无论是建造还是维护成本,都不是一般国家能承受得了的。但是常规潜艇水下续航力差的缺陷,导致常规潜艇的战场生存率偏低,为了拥有与核潜艇类似的性能,德苏两国早在二战期间就对AIP系统(不靠空气动力系统)进行了研究,经过数十年的开发,已获得成功的非核AIP系统目前有三种,分别是:

          各潜艇大国按照自己的技术专长采用不同的AIP方案,如瑞典与日本的潜艇采用的是SE热气发动机,英荷两国的潜艇采用的是封闭循环柴油机,而德国潜艇采用的是燃料电池。

          我国在上世纪90年代才开始涉足AIP领域的研究,而达到了实用标准的是已应用在039A/B潜艇上的SE热气机系统。我国在AIP方面的技术已属于国际先进水平,据了解, 039系列AIP潜艇一次水下潜航时间将近一个月,而普通动力的常规潜艇潜航最多只能撑10来个小时,或者潜航400海里左右就得浮出海面“换气”与“充电”。而且SE热气发动机一改以往AIP潜艇水下航速偏低的不足,使得039系列AIP潜艇水下巡航速度达到了10节以上,这已经是目前柴油发动机潜艇的水平。因此有报道称我海军首支AIP潜艇部队向东能突破第二岛链,向南潜航到了印度洋。

          如今研发出“核电宝”,为潜艇在AIP系统之外又提供了另一个经济性的选择,“核电宝”属于第四代的核电技术,它不同于世界上所知的大型核电站反应堆,前者是采用金属铅作为热量传递的介质,而后者则采用水作为介质。

          铅的熔点只有327℃,如果采用铅合金(铅基材料)则熔点还能降至一二百摄氏度,加上液态铅或铅合金的流动性非常好,在反应堆能够高效的带走核燃料发出的热量,然后再传递给反应堆外层的水层,接着就是在大家熟悉的水蒸汽做功发电的过程了。因为铅基材料的导热率是水的30倍,简单来说就是30份冷却水才能起到1份铅基冷却剂的作用,这与反应堆的体积直接挂钩,因此“核电宝”能够把体积做得更小。

          首先是安全性,传统核反应堆用水作为冷却剂,而水的沸点低很容易就会因吸热过多产生超高压的危险情况,而铅或铅合金的沸点高达1700多度。

          其次,铅基材料本身就是标准的防辐射材料,高温状态下化学性质也相当稳定,即使发生轻微泄漏,漏出的铅基材料接触外界就会冷却凝固而堵上了缺口,为后续的抢险争取了宝贵的时间,避免了像日本福岛事件一样不可收拾。

          最关键的是“核电宝”的工作原理使核燃料的利用率更高,传统的反应堆只能利用慢中子与铀-235发生反应,而铀-235在整根燃料棒中只有3%;“核电宝”利用的却是快中子,能够与燃料棒中占97%的铀-238反应,这正是“核电宝”拥有“保用”30年的底气。

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