核动力有多强劲
只要有足够多的核反应堆,可以认为是拥有无限的能源。
以美国“尼米兹”级第二代核动力航空母舰为例,“尼米兹”级航空母舰都装有两座A4W密封水核反应堆,可为航空母舰提供几乎是无限期的30节以上的续航能力。8台8000千瓦汽轮发电机提供的电力可供10万人口的城市使用。4台海水淡化装置为“尼米兹”级航空母舰每天提供1818440升淡水。一般情况下,舰上备有供其人员消耗90天的食品和生活必需品。
核能(或称原子能)是通过核反应从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程E=mc² ,其中E=能量,m=质量,c=光速。核能可通过三种核反应之一释放:1、核裂变,较重的原子核分裂释放结合能。2、核聚变,较轻的原子核聚合在一起释放结合能。3、核衰变,原子核自发衰变过程中释放能量。
核动力(英语:Nuclear power,也称原子能)是利用可控核反应来获取能量,从而得到动力、热量和电能。产生核电的工厂被称作核电站,将核能转化为电能的装置包括反应堆和汽轮发电机组。核能在反应堆中被转化为热能,热能将水变为蒸汽推动汽轮发电机组发电。因为核辐射问题和现在人类还只能控制核裂变,所以核能尚未得到所有国家、民众的认可,在大部分的国家暂时未有大规模的利用。
扩展资料
核能(或称原子能)是通过核反应从原子核释放的能量,符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程E=mc² ,其中E=能量,m=质量,c=光速。核能可通过三种核反应之一释放:
1、核裂变,较重的原子核分裂释放结合能。
2、核聚变,较轻的原子核聚合在一起释放结合能。
3、核衰变,原子核自发衰变过程中释放能量。
利用核反应来获取能量的原理是:当裂变材料(例如铀-235)在受人为控制的条件下发生核裂变时,核能就会以热的形式被释放出来,这些热量会被用来驱动蒸汽机。蒸汽机可以直接提供动力,也可以连接发电机来产生电能。世界各国军队中的某些潜艇及航空母舰以核能为动力(主要是美国)。
参考资料核动力_百度百科
一、以美国“尼米兹”级第二代核动力航空母舰为例:
“尼米兹”级航空母舰都装有两座A4W密封水核反应堆,可为航空母舰提供几乎是无限期的30节以上的续航能力。8台8000千瓦汽轮发电机提供的电力可供10万人口的城市使用。4台海水淡化装置为“尼米兹”级航空母舰每天提供1818440升淡水。一般情况下,舰上备有供其人员消耗90天的食品和生活必需品。
二、中国海军的核动力发展
中国首艘核动力攻击潜艇,其核动力装置的功率为90MW。而美国从洛杉矶级核潜艇之后的潜艇用核反应堆功率一般在150MW以上。
三、从核反应的原理来看,舰载核动力功率的提升的空间似乎是很大的,但实际并非如此。
首先舰艇安装了核动力,功率要受限于核燃料的使用量。
从某种程度上来看,核动力就好像是燃烧铀原子的动力,就像烧油、烧煤一样。功率越大,铀的使用量越大。美国的核动力航母、核潜艇能够使用20-30年不加注核燃料,甚至能一次性使用到舰艇退役。但很多人不了解的是美国舰艇使用的核燃料棒铀-235的富集度高达93-97%,也就是达到了原子弹的水平。法国“戴高乐”号航母用了不到七年就要第二次更换燃料,就是因为K-15反应堆的核燃料棒富集度达不到美军的水平,也就是20%左右。而普通的民用核电站核燃料棒铀-235的富集度3-5%的水平。用个不太恰当的比喻,美国核动力航母燃料棒相当于纯酒精,而法国航母也就是泸州老窖的水平,而民用核电站也就是青岛啤酒了。每一次加注核燃料都相当于一次大修。常规动力舰艇只要通过接口加注燃油就可以了,但更换核燃料要把舰艇开大口子,潜艇甚至要把艇身锯开。高富集度燃料棒的制作可以说是美国的高度机密,就是最亲近的盟国美国都不会说半个字。
其次,核动力的功率还要受限于系统的安全性。
核反应堆是个高温高压高辐射的东西,正常运行的时候,反应堆的压力容器和一回路管道运行的温度可以达到300摄氏度、150 个大气压,同时反应堆又是个强大的辐射源,大量的辐射会让材料的强度出现很大损伤。因此如果片面追求功率而忽视设计上的安全性,舰艇本身的安全就无法保证。在这方面,核潜艇已经有了极为深刻的教训,在已报道的55起核潜艇事故中(法国1 起、美国5起、前苏联49起), 有25起与反应堆系统有直接关系。
像美国“尼米兹”级核动力航空母舰,第二代核动力航空母舰。它的首制舰是“尼米兹”号,于1975年5月建成、服役。它的标准排水量72916吨,舰长332.9米,宽40.8米,舰上装有2座核反应堆和4台蒸汽轮机,航速30节以上,装填一次核燃料可持续使用13年,航程可达到100万海里。舰上可搭载90架各种类型战机,最大舰载机数量超过一百架。
美国的核潜艇可以做到堆艇同寿命,就是可以在其整个服役期都不需要换料。