核動力艦艇的核反應堆多久換一次核燃料,有永久性的核反應堆嗎
核反應堆的設計壽命與核潛艇或核航母基本一致,且在整個服役期內不需再為核反應堆重新裝填核燃料。俄羅斯國家原子能集團公司近日表示,該公司成功研製出可用於核潛艇的「永久性」核反應堆,「在研發核潛艇用永久核反應堆領域超過美國」。目前這種新型核反應堆已完成研製和國家試驗工作,準備用於俄生產的第四代核潛艇。
國防科技大學國防科技戰略研究智庫王群教授表示,「『永久性』核反應堆其實是一種誇張的說法。不應該有一種核反應堆中的核燃料能永久性使用,因為隨著時間的推移,核燃料中維持可控鏈式裂變反應所需的核物質比重可能過低,產生的核能達不到要求,影響到核潛艇的正常運行,此時就需更換核燃料。」王群指出,「俄新式核反應堆應該只是更大程度地延長了換料周期,這符合核潛艇或核航母反應堆當下所追求的發展理念——『艦堆同壽』。也就是說,核反應堆的設計壽命與核潛艇或核航母基本一致,且在整個服役期內不需再為核反應堆重新裝填核燃料。」
民用核電站一般有多座反應堆,可以交替停機檢修和換料。而且它們換料時只需部分更換燃料棒,而船艇用核反應堆則要將整個堆芯取出,十分麻煩,耗時費力。比如美國的「尼米茲」級航母大約13年換一次料,包括其他部分的維修一起需要35個月時間,這期間是不能使用的,所以核動力船艇在服役期內頻繁換料是難以忍受的。
早期核潛艇反應堆的核燃料使用周期並不長。就拿美國「鱘魚」級攻擊型核潛艇來說,它每8年就需要換料一次,在其整個服役期內,需要更換3~5次核燃料。一般來說,美國核潛艇壽命可以達到25~30年左右,甚至更長,理論上美國較新的核潛艇大都可做到整個服役期內不需重新裝填核燃料,但核動力航母目前還不行。
目前,「弗吉尼亞」級攻擊型核潛艇是美國首款無需更換核燃料的核動力潛艇,其換料周期約為33年,而英國「機敏」級核潛艇也接近30年,基本可認為服役期內不用重裝核燃料。當然,俄羅斯「亞森」級攻擊核潛艇的燃料周期也能達到25年,基本實現了服役期內不需更換。不過,對於彈道導彈核潛艇來說,目前只有法國「凱旋」級換料周期可達25年,而美國「俄亥俄」級為15年,俄羅斯「北風之神」級只有10年左右。
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