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圍繞核動力航母,關于其優缺點討論已經很多。過去人們一直認為:中國即便生產出核動力航母,也不會對美國構成致命影響。因為核動力航母缺點也很明顯。
理論上,核動力航母可以做到無限續航,但實際在戰時狀態下,航母上的人員以及武器系統也需要經常靠岸進行補給,這對航母來說就會構成致命影響。
不過,現在的問題是,美國人突然發現,中國不但在研究核動力航母,而且從底層邏輯上也完全摒棄了常規意義的技術!
中國正在采用新的技術重新構建核動力航母的研制體系。這也就意味著,一旦中國的核動力航母服役,老美原本的優勢也就被消解了。
甚至,核動力航母的短板,在美國的航母戰斗群里將更加突出。那么,中國在核動力航母的研制上采用了什么新技術?相關的研究進行到哪種程度上了?
美國正在天上“視奸”中國
之前圍繞中國研制新航母采用什么動力,國外的媒體進行過各種各樣的猜測。到了現在,美國人突然意識到,中國的下一艘航母肯定會是核動力,而且技術完全有別于現在的核動力航母。
美國之所以這么肯定,完全是因為他們的衛星一直在天上“視奸”中國。外媒此前報道,美國的一個研究團隊,專門分析從中國獲得的衛星圖像。
他們從中國內陸的一個基地發現了核動力航母研制的相關蛛絲馬跡。美國人認為,中國正在某地建造,專為水面艦艇設計的陸基核反應器原型。
簡單來說,就是美國人發現了中國正在建造核反應堆原型,下一步將會應用到航母上。最關鍵的是,美國人發現中國的核反應堆技術,已經和常規的核動力航母技術不一樣。
根據美國人的預測,中國下一代的航母核動力,將會采用更先進的釷基熔鹽反應器技術。在核能應用領域,釷基熔鹽反應堆屬于第四代技術產品。
如果美國人的猜測得到證實,在理論層面,未來的航母不管是安全性還是能源效率,都要遠遠高于美國現役的核動力航母。
中國有兩艘核動力航母在建造
之前,香港媒體以及外媒就猜測,國內有兩艘核動力航母正在分別建造,建造的地點一個是江南造船廠,另一個是大連造船廠。
按照此前媒體的報道,兩艘航母的核動力技術,采用的就是第四代釷基熔鹽雙反應器技術。也就是說,媒體的報道和美國人的猜測似乎不謀而合。
中國內陸的某個基地,正在進行第四代核反應堆的研究,而中國的造船廠,也已經開啟了核動力航母的建造。
值得一提的是,外媒還猜測,圍繞新型核動力航母的研究,中國其實已經研發出了核動力的試驗船。
外國人的證據是,我國此前在江南造船廠,完成并設計出了第一款核動力2.4萬TEU貨柜船。完美猜測,這就是中國核動力航母的驗證船只。
綜上所述,再加上美國人的分析預測,中國的核動力航母未來采用的動力技術肯定是全新的。至于說美國人如此擔驚受怕,就是因為新的技術要比傳統的核反應堆技術更具有優勢。
釷基熔鹽反應堆的優劣
具體來看,釷基熔鹽反應堆在應用到航母上后,對壓力容器的要求很低,所以就不存在堆芯熔毀的危險。換句話說,未來應用到航母上,整體的安全性會更高。
隨著核反應堆的安全性提高,航母上的能源效率也比傳統意義上的核反應技術更高。這樣一來,未來的核動力航母一旦開啟遠洋作戰模式,整體的性能會得到全面提升。
最關鍵的是,美國的海軍之所以在世界上耀武揚威,完全是因為美國在世界各地擁有多個中繼基地。利用世界各地的海軍基地,美國可以對包括航母在內的艦船進行充分的補給。
隨著中國的航母在未來使用新技術,即便中國沒有像美國那樣擁有更多的海外基地,但航母整體的效率利用提高,也就打破了補給上的短板。如此一來,美國的海外基地優勢也就不復存在了。
也有觀點認為,釷基熔鹽反應堆并不是沒有劣勢。它的缺點在于,氟化鹽在使用過程中會對壓力容器以及內部的管道產生強烈的腐蝕,從整體上來看,這就縮短了反應堆的使用壽命。
公開資料顯示,如果使用這種反應堆做航母的動力,未來每隔15年到20年的時間,就需要對航母整體動力進行維護。
表面上看,這確實是短板,但實際上,美國現在所有的核動力航母同樣也需要定期進行大規模的維護保養。
15年到20年的時間,對航母的維修保養來說原本就是一個相對合理的范圍,而新的技術在安全和效率上大大提升,結合對航母的整體維護,這本身就超過了傳統的反應堆技術。
正因為如此,美國人已經強烈地意識到,多年來自己建立的全球海上霸權,在未來10年就會遭到中國強有力的挑戰與撼動。
假設中國的核動力航母已在建造中,那么這個時間就將會進一步縮減。所以美國現在才想極力搞清楚,中國在核動力航母的研制上究竟采用了什么樣的新技術,以及研制進展到了何種程度。
還有一點讓美國人感到害怕,那就是相比于傳統的鈾元素,釷元素在地球上的分布與存在和稀土資源密不可分。
釷元素有哪些秘密?
釷,雖然也叫土,但它卻是一種放射性金屬,釷的熔點為1842°C,沸點為4788°C,外觀看起來呈一種鋼灰色光澤,質地柔軟。
在地球上,釷的豐度是鈾元素的4倍。不過釷并不是單一存在,而是以氧化物的形式,與其他金屬的氧化物共存。
具體來看,釷元素和稀土元素和鉿元素等金屬氧化物共生,存在于獨居石等礦物內。也就是說,在自然界中,釷和稀土元素以及鈾緊密結合在一起。美國人為什么會害怕?單單這一點就已經很清楚了。
最早在1815年,瑞典的化學家貝奇里烏斯發現了釷,到了1897年,居里夫人發現釷的射線與鈾相同,而且射線的強度不取決于化學成分,只取決于樣品中鈾或者釷的含量。
雖然發現了它具有放射性,但是在當時的技術條件下,人類很難將稀土元素中的釷分離出來。
一直到上世紀初期,科學家通過電解法才第一次分離出了純度很高的金屬釷。現在的制備方法是,通過氬氣或者真空的環境,利用金屬鈣高溫還原氧化釷。
不過,在相當長的一段時期內,由于釷具有放射性危害,所以它可以應用的領域,基本上都被其他無害的產品所取代。
但問題在于,即便人類不刻意開采它,由于釷在地球上廣泛分布,尤其是和稀土金屬混合在一起,就是稀土的副產品存在。
最近10多年的時間,隨著新能源以及電池技術的廣泛使用,各國對稀土金屬的開發利用持續增加,這就導致釷的產量也在增加。
在這種情況下,人類需要稀土元素,但是釷只是一種副產品,如何讓釷變廢為寶,這正是近年來各國在持續研究的課題。
從另一個角度來看,未來的釷元素如果應用到新一代的核反應堆技術中,美國人感受到的壓力會與日俱增。畢竟這種東西和稀土元素共生,而中國現在又掌控著全世界稀土供應產業鏈。
了解了這一點,也就明白“特不靠譜”為什么想要烏克蘭的稀土資源了。
釷比鈾具有的優勢更多
釷的優勢主要體現在以下幾個方面,和鈾元素相比,它本身的含量更多,所以開采成本較低,整體上更廉價。
作為核燃料在利用上,釷巨大的安全優勢又高于鈾元素。不過,擁有了安全優勢,在核武器的利用上就相對較低了。
同樣作為核反應堆利用,鈾反應堆產生的核廢料,含有可以生產核武器的核燃料。釷在這方面弱于鈾元素,不太適合生產武器級核燃料。
不過這樣一來,釷作為核燃料,就避免了核武器擴散的風險。它產生的危險廢料也不多,只有傳統鈾反應堆的萬分之一。
所以在這種情況下,當釷基熔鹽反應堆應用在航母上時,美國人憂心忡忡。技術更先進,而且中國在釷元素的提取上又占據產業主導,美國怎么能不跳腳?
釷基熔鹽實驗堆已獲運行許可
按照研究規劃,國內的釷基熔鹽反應堆已經取得了技術突破,2030年后就能實現商業應用。而在2023年時,位于甘肅的一個實驗反應堆,已經取得了運行許可。
第四代核技術的全能優勢,目前正在各個層面有條不紊推進。除了甘肅的實驗堆,我國在山東石島灣建設的新核電站,也運用了最新的第四代核電技術。
因此在下一步,將四代技術應用到航母上,就是順理成章的。一旦我國的航母體系使用了新的核動力,未來美國的海上霸權,就會徹底被撼動。
結語
所以說,在技術進步下推動的核動力,只要發展到一定程度后,就會順理成章得到應用和優點的釋放。
現在的局面,就是萬事俱備只欠東風。未來,中國的核動力航母馳騁于遠洋,美國航母霸權的時代,就將徹底落下帷幕了。
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