第一千零五章 核反应堆（2 / 2）

顾名思义。核动力航母就是利用核反应堆来产生动力的航空母舰。核燃料的能量密度大，很少的一些核燃料就能够提供航母长时间航行所需要的能量。这比烧煤或者烧油要方便得多。</p>

到目前为止，中国已有的航空母舰中使用的核反应堆大多是轻水反应堆，即使用普通水作为冷却剂的反应堆。</p>

核燃料在反应堆中发生可控链式反应，产生出大量的热，冷却水把这些热带走，在蒸汽发生器中使另一个回路里的水进行热交换，使第二回路里的水转化为蒸汽，再利用这些蒸汽推动汽轮机做功，带动螺旋桨运转。</p>

这就是轻水堆核动力航母的工作原理。</p>

轻水堆体积较小，技术也较为成熟，因此无论是船用反应堆，还是发电用的反应堆，大多数都采用了这样的设计。</p>

轻水堆也有一些致命的缺陷，一是为了保证第一回路里的冷却水在320度的高温下仍然保持液态，反应堆必须具有极高的压力，这对于反应堆的外壳提出了很高的要求。</p>

二是堆芯缺乏自我冷却的能力，一旦外围的冷却系统出现故障，堆芯温度就会不断升高，直到出现堆芯融化的结果。</p>

航母作为一种作战武器，在战争中受到损伤是难以避免的。</p>

万一出现电力系统受损的情况，反应堆的冷却系统停止工作，其后果是非常可怕的。</p>

即便不说出现融堆这样的极端情况，哪怕是带有高辐射的冷却水泄漏出来，对舰上乘员的影响也不堪设想。</p>

而气冷堆就不同了，它的工作特点是使用氦气代替普通水作为冷却介质，由于不需要像轻水堆那样维持冷却介质在高温下的液态，因此气冷堆的工作压力不大，安全性更容易保证。</p>

气冷堆里的核燃料是用耐高温的陶瓷封装成小型球状的，裂变反应就在每一个陶瓷球的内部发生。</p>

万一出现冷却系统停止运行的情况，陶瓷球的温度最高可以升到1600度，然后在此温度下实现自动停堆，而不会像用金属做堆芯的轻水堆那样发生融堆的事故。</p>

换言之，如果后世的福岛核电站是一组高温气冷堆，那么即便是停电多日也不会有任何的危险。</p>

气冷堆里作为冷却介质的氦气是惰性气体，即使出现泄漏，也不会带出污染物，这也是气冷堆比轻水堆更为安全的一个原因。</p>

国内物理学界对于气冷堆的研究已有十多年时间，起步较早国家还有美国，现在据说英国和法国也开始了这方面的研究。</p>

中国在高温气冷堆方面起步远远早于其他国家，并且在古文会的帮助下，进展非常迅速，到1950。中国的高温气冷堆技术已经达到了人类文明新的顶峰的。</p>

陆明华提出的思路，就是把已经实验成熟的高温气冷堆搬上航母，作为航母的动力来源。如果这个设想能够成功。那么中国建造的这艘核动力航母，将是全球第一艘采用气冷堆作为动力源的航母。…,</p>

正如陆明华此前向刘浩然介绍过的，使用气冷堆的航母会比使用轻水堆的航母具有更好的安全性，减少维护的压力。这对于提高航母的适应性以及战争条件下的生存能力，将有极大的帮助。</p>

在陆明华提出这个设想之后，卢向海组织相关人员进行了认真的讨论，众人认为，使用气冷堆作为航母动力源的优势是非常明显的。</p>

既然目前气冷堆的技术已经较为成熟。完全可以考虑在中国的第一艘核动力航母中使用这样的设计。</p>

高温气冷堆使用的冷却介质是氦气，氦气在反应堆中被加热到750度左右，通过循环系统把热带到反应堆之外。在这个时候，有两种把热能转化为机械能的模式。</p>

第一种模式是通过一个换热系统，用高温氦气加热第二回路中的水或者其他介质，再利用形成的水蒸汽或者其他高温气体推动蒸汽轮机做功。</p>

这种方式与轻水堆类似，技术上也相对比较成熟，但缺陷也比较明显：一是需要两个回路。使整个系统的体积变大。设备数量增多，提高了维护成本。</p>

二是增加了一次热交换过程，在换热过程中不可避免地会出现损耗，导致热效率降低。</p>

第二种模式也就是张逸华所提出的模式，即取消第二回路，直接用高温氦气驱动汽轮机做功。这样既简化了结构，也能提高热效率。是一种非常有前途的模式。</p>

在这个模式中由氦气直接驱动的汽轮机，就是氦气轮机。或者严格地说。是在核岛的第一回路中使用的氦气轮机。</p>

截止到目前为止，世界上已经存在的氦气轮机仅仅能够应用于第二回路，在第一回路上使用的氦气轮机尚处于实验之中。</p>

陆明华是一个技术痴，自从自己的研究方向由飞机发动机转向工业汽轮机和燃气轮机之后，他便开始广泛涉猎相关的技术，氦气轮机的技术也是在这个时候进入他的视野的。</p>

一开始，陆明华觉得这种代表着世界顶尖水平的技术与中国的国情尚有差距，所以只是对其加以关注而已，并没有想到自己的有生之年能够冲击这项技术。</p>

随着中国经济实力越来越强，技术上与国际先进水平的差距越来越小，陆明华的心便开始活动了。在他看来，如果能够有机会参与一项世界领先的技术研究，也就不枉今生了。</p>

刘浩然对于这些事情多少有些了解，氦气轮机这个词，陆明华在集团办公会议上也已经说过不止一次了。</p>

集团曾经研究过这个项目的可行性，最后的结论是涉及到的技术环节太多，未来的市场前景也不够明朗，像这样的项目，如果没有国家牵头，仅凭一家企业的力量去做，是非常困难的。</p>

刘浩然没有想到的是，在兴华社集团股东大会否决了这个项目之后，陆明华居然走了一条“曲线救国”的道路，拉着海军把这个项目又重新提出来了。</p>

“社长，这一次和过去不一样。”陆明华向刘浩然解释道，“过去咱们没有国家的支持，靠咱们汉华一家来做，肯定是不行的，很多方面的技术人才和技术积累都不足。”</p>

“但这一次就不同了，科工委的田副主任说了，要调集全国的精兵强将来攻克这个难题。在前期，南华大学核能技术研究院的教授们已经做了许多开创性的工作，只要把生产部门的力量投入进去，突破这个技术难关，是完全有把握的。”</p>

“向海，你的看法呢？”刘浩然扭头看着卢向海。</p>

卢向海只是一笑：“我是搞推进器的，对于核能和热机这方面，没有发言权。不过，科工委组织的几次技术论证会我都参加了，从专家们的意见来看，咱们国家突破氦气轮机技术的条件已经成熟了，现在就差一把火候了。”</p>

刘浩然听了也是笑道：“呵呵，如此说来，我就是那把火候了？说说吧，需要我做什么？”</p>

“人，财，物。”卢向海伸出三个手指头。</p>

“人，财，物，这些我都出了，那还要你们干什么？”刘浩然笑呵呵地应承了下来，以兴华社的资本，投资这个项目还是没有太大问题的。</p>

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卢向海道：“当然不可能全让你出了。人，主要是明华他们这个团队，这段时间可能需要征用一下了。你们兴华社这些年搞工业汽轮机和燃气轮机，积累下不少经验，搞氦气轮机，少不了你们这次精锐的团队。”</p>