核反应堆|中国核动力航母有望？14米小型核反应堆试运营，28万马力超尼米兹( 二 )
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（航母核反应堆的基本模块结构）
"玲珑一号"正式的名称叫ACP-100小型核反应堆 。 玲珑一号作为一种小型核反应堆 ， 非常便于为偏远地区、工业中心或者人口密集区域提供区域供电、供热、供暖等用途 。 其设计高度不超过14米 ， 宽度仅10米左右 ， 尺寸上也能够装备舰船 ， 作为动力装置 。
而且"玲珑一号"核动力装置的输出功率极大 ， 这是其重要优势 。 根据公开的报道 ， 玲珑一号的最大功率输出为28万马力 ， 只有美军最新的福特级航母的总输出功率可以和玲珑一号相提并论 ， 而我国现役的辽宁号航母 ， 其动力装置的输出功率为20万马力 ， 美军现役的尼米兹级航母 ， 其动力装置总输出功率为26万马力 。
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（玲珑一号核反应堆的基本结构外形 ， 不难看出 ， 这是一种一体化核反应堆）
尽管玲珑一号小型核电机组的尺寸体积和功率都满足上舰的需要 ， 但是这种核反应堆终究是民用产品 ， 所以存在一个致命的缺陷 ， 该核反应堆的核燃料"丰度"只有3% ， 远远不足以支持上舰需要 。 这里所谓核燃料的"丰度"就是指核燃料中核物质的浓度 。 核燃料之所以能够持续烧开水 ， 产生高压蒸汽以推动汽轮机发电 ， 核心的原因是因为核燃料中有核物质 ， 这些核物质在不断的衰变中会释放出能量 ， 这种能量以热量形式发散进而烧水做功 。
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（A4W核反应堆）
而核燃料的"丰度"越高 ， 其发生核反应时释放的热量就越大 ， 同时持续时间也越长 。 国际上对于武器级核材料和一般民用核材料的"丰度"都有明确的规定 ， 通常认为丰度在20%以下的核材料可作为民用核材料使用 ， 也就是民用核电站等设施所使用的核燃料的水平 ， 超过这个水平就进入军用核材料的范畴 。
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（美国A4W核反应堆的基本原理和结构）
美军尼米兹级航母所使用的A4W型核反应堆所使用的核燃料丰度高达60% ， 因此该舰在服役期间 ， 平均15～20年才需要更换一次燃料 ， 而法国的戴高乐号航母 ， 由于其装备的K-15核反应堆使用的核燃料丰度只有约20%左右 ， 所以导致该舰平均4～5年就要更换核燃料 。 而"玲珑一号"核反应堆的核燃料丰度只有3% ， 这意味着"玲珑一号"核反应堆虽然体系小、功率大 ， 但是正常条件下2年就得更换燃料！
这种高频度更换核燃料的做法 ， 在民用核电领域不是问题 ， 但是用在航母上则是完全不可能接受的缺陷 。 因为核反应堆更换燃料 ， 对航母必须"开膛破肚" ， 把核反应堆取出来 ， 在专门的设施中 ， 更换完毕燃料后 ， 再把核反应堆装回去 ， 再把航母一层一层修复起来 。 整个过程平均需要1～2年时间 ， 如果航母每2年就更换一次燃料 ， 每次历时1年 ， 这是任何海军都无法接受的 。
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（我们也需要这样的核反应堆）
从玲珑一号成功投入使用来看 ， 我国的民用核电小型化技术已经趋于成熟 ， 但是民用和军用之间的差距依然巨大 ， 要想研制成功并且列装成熟的军用小型核电装置 ， 还需要付出非常艰苦的努力 。 在核反应堆外形尺寸和玲珑一号大致相当的情况下 ， 要把反应堆更换燃料的时间从现在2年提升到10年 ， 最好20年 ， 这样的小型核反应堆才有上舰的条件和意义 。 而使用高丰度核燃料 ， 意味着核反应堆的设计和运行难度更大 ， 但是如果中国需要发展核动力航空母舰 ， 这一瓶颈就必须突破 。
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