航母|航母使用核动力,一次装多少铀235?马上带你"涨姿势"
核动力航母时代的到来 , 让航母的航程和远程打击优势进一步凸显 。 目前来说 , 海军第一强国美国拥有规模最庞大、战力最强的核动力航母编队 。 其中 , 美制航母的核燃料主体就是铀235 。
暂且不说市场供求关系问题 , 目前纯度97的武器级浓缩铀 , 其价值已经超过了50万美元/公斤 。 按照设计标准 , 现役全球数量最多的"尼米兹"级核动力航母所使用的是40%高纯度核燃料 , 其价格一般也达到了20万元/公斤 。 一般来说 , 核动力航母一次注满核燃料的数量为4吨 , 其总价值就高达8亿美元(加上中后期维护保养 , 核燃料的费用支出一般在10亿美元 。
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首先来说 , 在铀-235被人类熟悉之后 , 其用途最广泛的领域就是在军事方面 。 不过 , 在天然矿石中 , 包括铀-235在内 , 铀共有3种共生的同位素 , 而被用作核武领域的铀-235含量却是最低 , 只占到了0.7% 。
因此 , 人类在挖掘到所谓的铀矿之后 , 必须通过极为复杂的工业化处理 , 将另外两种规模庞大的铀同位素分离 , 持续不断地加大铀-235的浓度(就是大家最熟悉的铀浓缩) , 才能最终获得想要的标准化铀-235 。
按照国际原子能机构的划分 , 目前用在民用核电站领域的属于低浓缩铀 , 其中的铀-235浓度仅有3% , 而只有浓度系数超过80%的铀-235才能被称为高浓缩铀 。 当然 , 高浓缩铀也并不能都用作制作武器级材料 , 只有达到90%的铀-235才能制造核武器 。
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【航母|航母使用核动力,一次装多少铀235?马上带你"涨姿势"】相应的 , 核动力航母的燃料对于铀-235的浓度需求其实并不高 , 一般达到40%的浓度即可 。 但是 , 由于铀-235的浓缩作业非常复杂 , 产出比例非常低 , 这也导致低浓度铀材料价值一直居高不下 。
以"尼米兹"级航母来说 , 要想驱动这样一款满载排水量超10万吨的海上庞然大物 , 其装备的A4W型反应堆马力非常惊人 。
在航母出港之前 , 美国海军都要为其填装核燃料 , 一般需要至少4吨高纯度核燃料 , 其中铀-235的浓度一般达到了40% 。 仅仅是这些核燃料的价值 , 成本造价就需要8亿美元 。 不得不说 , 航母除了造价高昂之外 , 日常出行、维护保养都耗资不菲 。
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当然 , 和常规动力航母相比 , 核动力航母的优势就是在于燃料的持续性效果 。 在一般强度的服役期 , "尼米兹"级航母满载一次核燃料可以保证50万海里的续航时间 , 基本能满足超过25年的使用需求 。
值得一提的是 , 作为美国海军的第三代核动力航母 , 已经服役两艘的"福特"级航母拥有多项前沿黑科技 。
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其中 , 在小型舰用核动力技术的创新应用上 , "福特"级相比于"尼米兹"级更是树立了新标杆 。 据了解 , 该级航母装有两台贝蒂斯核子动力实验室研制的A1B反应堆 , 总输出功率高达惊人的50万马力 , 其中用于航母驱动力的部分马力就达到了30万 。
即便拥有如此惊人的动力性能 , 但按照50年的服役寿命标准 , "福特"级在完成初次燃料装满作业后 , 整个服役期都不需要进行燃料更换补给 。 可以说 , 单此一项 , 就为美国海军省下了一大笔钱 。
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