第一千零五章 核反应堆

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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

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

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

这就是轻水堆核动力航母的工作原理

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

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

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

航母作为一种作战武器，在战争中受到损伤是难以避免的

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

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

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，安全性容易保证

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

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

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

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为安全的一个原因

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

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，到1950中国的高温气冷堆技术已经达到了人类文明的顶峰的

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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提出来了

“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”

“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”

“向海，你的看法呢？”刘浩然扭头看着卢向海

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”

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，需要我做什么？”

“人，财，物”卢向海伸出三个手指头

“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

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”)