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核动力航母退役后,能否当个发电厂继续使用?

时间:2022-07-09 15:26 点击:172 编辑:邮轮网

从理论上来讲,核动力航母在退役以后是能够当个发电厂继续使用的,因为核动力航母的核反应堆所发出的电能相当于一座中型规模的电站,足以为一座人口在30~50万的小城市供电,而且可以长时间不更换核燃料运行。

以美国“福特”级核动力航空母舰为例:该级航母采用两座A1B核反应堆做为动力,发电总功率为20万千瓦,堆芯使用寿命为50年。

这是什么概念呢?我国的大亚湾核电站一共有6个核反应堆机组,即大亚湾1号、2号以及岭奥1号~4号机组,其中岭奥4号机组的总装机容量为108万千瓦。

而一艘“福特”级航母的发电总功率就相当于岭奥4号机组18.5%的发电量,相当于大亚湾1号机组的20.4%!一艘航母的发电量就能一个县级市的用电需求,而且可以运行半个世纪不必更换核燃料,运行成本远远低于民用核反应堆。

但实际上行不通,因为核动力航母的核反应堆属于军用核反应堆,与民用核反应堆有非常大的区别,即民用核反应堆所使用的核燃料丰度仅为0.25%~0.3%,而军用核反应堆所使用的核燃料丰度达到了30%~35%!

这就意味着军用核反应堆的安全性远远低于民用核反应堆,所以退役的航空母舰第一件事就是拆除核反应进行销毁,而不是用来发电。

当然了,这里所说的“安全性”并不是指运行安全,而是指运营安全。军用核反应堆经过半个世纪的发展,在运行安全性技术上已经已经非常成熟了,而它的运营安全却无法保障。

这与它丰度为20%~30%的核燃料有关,尽管这种丰度还未达到制造核武器所需的90%丰度的武器级核燃料,但是已经足够用来制造“脏弹”,万一核燃料不慎流失,那么势必会造成严重的安全威胁。

↓下图为丰度达到20%~30%的军用级核燃料元件,它的外观与丰度仅为0.25%~0.3%的民用核燃料有着明显区别,民用核燃料的外观为圆柱形颗粒状,而军用核燃料为圆形。一粒民用核燃料所释放的能量相当于1.5吨煤,而一颗这样的军用圆球状核燃料所释放的能量相当于40吨煤,核动力航母反应堆所使用的核燃料棒就是由几万颗这样的圆球状核燃料组成的。

所谓“脏弹”指的是一种大范围传播放射性物质的武器,它用传统的爆炸物如黄色炸药等引爆,将内含的放射性物质抛射散布到空气中(主要是放射性颗粒),造成相当于核放射性的尘埃污染,形成灾难性生态破坏。

故此又称其为放射性炸弹,比如朝鲜阅兵式上出现的“核背包”就是典型的放射性炸弹,它的爆炸威力与传统炸弹没有区别,但是杀伤力是传统炸弹无法比拟的,因为它具有核弹的放射性杀伤特性。

与传统核武器不同,脏弹不产生核爆炸,但其引起的放射性颗粒传播,会对人体造成伤害,当“脏弹”爆炸时,可向四周传播致死计量的核辐射,从而造成大量直接接触核污染的战斗人员短期内因辐射病而死亡,而那些间接接触的大量非战斗人员也会在中长期受核辐射污染的影响,甚至下一代也很难幸免,可见“脏弹”是非常可怕的。

脏弹所造成的核污染究竟可怕到什么程度呢?我们以下用两个例子来说明:

第一、切尔诺贝利核事故

切尔诺贝利核事故是由核电站的核反应堆失控引发的(事故原因是人员违章操作),事故发生于1986年,核污染对30万人造成健康影响,将在未来200年内继续产生核辐射伤害。

第二、福岛核电站核泄漏事故

福岛核电站核泄漏事故是由海啸导致控制系统失灵,最后引发核反应堆被熔毁(事故原因是系统设计缺陷),仅灭火就用了120万吨海水,未来数周内日本将把这些核污染海水倾倒至大海,最终结果将是全球海域都会遭到污染。

须知上述核事故以及核污染都是丰度为0.25%~3%的低浓度核燃料造成的,如果换成丰度为30%~35%的核燃料,那么核污染的严重程度将会提高10倍!

所以退役的核动力航母是解决不能投入到商业运营的,一旦高浓度核燃料因管理不慎落入别有用心之人的手里,那么世界将会笼罩在“脏弹”造成的核威胁恐怖气氛中。

因此不管是退役的核动力航母还是核动力潜艇,它的核反应堆必须进行拆解和无害化处理,而那些高浓度核燃料则经过稀释以后才能投入到民用核反应堆中使用。

↓下图为朝鲜在阅兵式上展示的核背包,这种核背包由步兵携带,用定时引信或者遥控引信引爆,爆炸时不会发生核爆,只是普通爆炸,但是被炸药抛洒至空气中的高浓度核燃料会造成大面积和沾染,从而导致核污染。核背包基本上没有技术含量,只要活得核燃料就可以制造,因此军用级核燃料只能存在于两个地方,一是使用中的核动力作战平台,而是销毁中的核燃料处理设备。

综上所述我们可以得出这样的结论第一、退役的核动力航母发电量相当于一座小型电站,理论上可以当成发电厂继续使用,但是实际上行不通,因为核动力航母的核反应堆所使用的核燃料丰度过高,如果不慎落入坏人手里就有被制成“脏弹”的风险,对人类安全造成严重威胁。

第二、退役核动力航母的核反应堆正确利用方法是拆解后无害化处理,高浓度核燃料需要稀释以后投入到民用核反应堆中发电,以此造福人类。

结语

退役核动力航母、退役核动力潜艇最令人头疼的问题就是核反应堆的处理,一开始确实有人做过将其改为小型核电站继续发挥作用。

但是基于包括上述原因在内的各种因素的考虑,最终还是以花费巨资进行无害化处理的方式来解决问题才最妥当。

这也是核动力作战平台价格昂贵的原因,毕竟除了研发和建造需要花费巨资以外,在其退役以后还要再花一笔资金进行处理。

这笔账看似开销巨大,但是与核安全相比却是最省钱的处理方式,因为万一高浓度核燃料外流,那么消除因此引起的麻烦的所需开销恐怕远比重新建造一两艘新的核动力航母要贵得多,比如说阿富汗战争,所以包括核动力航母在内的核动力作战平台在退役以后为社会创造附加价值的方式就是乖乖被拆解,而不是用来当发电厂继续发电。

↓下图为从退役的核动力航空母舰上拆解下来的核反应堆,它会被运送至厂家进行无害化处理以后进行深埋,无害化处理的工序就包括核燃料的抽出,这些高浓度军用级核燃料在稀释之前是万万不能流入到民用市场的。

谢谢邀请!兔哥回答;首先先说明一下,核动力航母是具备发电能力的,而且就其功率来说完全就是一个小型核电厂,核电厂都不是一座核电反应堆,通常是两座一上,日本的福岛核电站总功率约909万千瓦级别,是最大的核电站了。再说说核动力航母的功率,以美国的尼米兹和福特级航母为例,尼米兹26万马力约193.88兆瓦,约合19多万千瓦,福特级28万马力约合208.8兆瓦,相当于20万千瓦。由此可以看出来,航母的发电量只是比核电站的发电量要小,仅此而已。

航母的功率虽然很大,完全可以做为一座小型核电站,但航母的性质主要是作战需要,其绝大部分功率用来推动航母航行,蒸气弹射的航母的一部分用来弹射飞机起飞,只有少部分是用来发电的。航母的核动力反应堆和核电厂的并没有大的区别,通俗一点说都是烧开水,利用蒸气带动蒸气轮机转动。核电站是蒸气轮机带动发电机组产生电力,这是它的主要任务,航母是蒸气轮机带动螺旋桨划水产生动力,这是它的主要任务。从做功效率来说航母上的核反应堆要比核电站的核反应堆效率要高。航母核原料的丰度也比核电站的要高,航母加一次原料能够十年甚至几十年不需要更换,核电站基本上两年左右就要更换原料,并且所产生的核废料要比航母上大很多。就技术性而且航母的核动力技术要远高于发电厂的能源堆,核电厂的反应堆的体积也大的多。核动力航母能不能用来发电呢?答案是肯定的;⬇️船用核反应堆

我们以美国的核动力航母为例说明一下,美国的核动力航母的功率达到了20万千瓦左右,当然这是总功率,如果按照一户家庭一个月耗电200度来算,60万户的城市一个月的用电量就是1.2万度,一个小时的用电量约20万千瓦时,一家三口就是一个180万人口的城市用电量。当然这只是理论上的,航母并不会产生这么多的电,没用,主要是推动航母前进,但对于退役的航母是具备这个能力的,不让蒸气轮机带动螺旋桨划水了,而是带动发电机发电就是一个小型核电厂。其实航母即便是不是核动力也是能够发电的。1929年末,美国华盛顿州的塔科马地区大旱,由于河水水位下降,水电站无法发电,给当地人们的生活生产带来了严重影响,无奈之即该州向美国总统胡佛(美国第31届总统1929年3月4日~1933年3月3日)求救,胡佛派出服役刚两年的“列星顿号”与“萨拉托加”号航母前去为这个地区供电,这两艘航母的动力为蒸气动力18~21万马力。这两艘航母为10万人口的城市供电长达一个月。⬇️列克星敦号航母发电

其实只所以列克星敦号和萨拉托加号能有这么大的发电量和它特殊的推进方式有关,这两艘航母可以说是电动推进航母,由16燃油台锅炉带动4台GE蒸气轮机,然后驱动8台电动机,总功率达到了18~21万马力,直接把航母的输出电能和科马的输电线路连接就可以并网发电了,一个月提供了450万千瓦时的电力,直到春暖花开时结束。菲律宾大海啸时美国的两栖攻击舰就曾经用来发电救灾,这样的事情还有多起。其实美国的航母和两栖攻击舰本身就有这个任务,这是值得借鉴的。核动力航母是具备做为发电厂用的,从经济角度来说,也是可行的,不但不赔钱还有一定的盈利。从技术上来说把推进系统拆卸掉,只带动汽轮发电机发电就可以了,这个不是难事,哪么美国为什么不用呢?⬇️列克星敦号航母发电

首先拥有核动力航母的只有美国和法国,法国的还当宝贝一样的养着,而美国退役的倒是有,但是美国的电有的是,犯不上用核动力航母发电,另外核动力航母的核反应堆和技术都是严格保密的,用来发电就很难有效的保密,一旦技术泄密可是大事,美国的航母退役后宁可烂着都不出售足见美国有多小心了。核动力航母退役后即便用来发电也需要进行大的改装,这个费用并不低,不论怎样说,航母发电的费用肯定要比核电站高,在不缺少电能的情况下用航母发电显然不符合用电要求,这是主要原因,不需要。

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