核動力軍艦說白了就是利用核反應堆產生的熱量燒開水,然後開水不斷產生蒸汽,蒸汽帶動螺旋槳和發電機運行,從而為軍艦提供前進動力和各種電力能源。軍艦核反應堆運行主要依靠的是高豐度的鈾235燃料棒發生裂變,裂變過程中再釋放中子轟擊其他鈾235原子,從而形成加速的鏈式裂變反應,在這個過程中能夠釋放出大量熱能,從而加熱鍋爐,因此要控制反應堆的功率,只需要調整中子數量即可。
(艦用核反應堆結構)
反應堆燃料棒主要是由碳化硼、銀銦鎘等容易吸收中子的原材料製造而成的,在需要核反應堆低功率運行時,只需要將控制棒往反應堆中心插深點就能吸收大部分中子,失去中子,核裂變的速度就會變慢,產生的熱能減少,功率自然也降低了。反之如果需要核反應堆全功率運轉,則只需將控制棒抽出,讓反應堆自由釋放中子,核裂變就會大幅度加速,功率就會提升。
(粗管即為核反應堆控制棒)
那麼如果軍艦靠港,不需要使用動力的時候,是不是直接將所有控制棒插到底讓反應堆停堆就行了?核燃料棒插到反應堆底部確實能夠吸收絕大部分中子,使的鏈式核裂變反應無法持續,燃料棒也就處於亞臨界狀態,反應堆處於實際停堆狀態,看起來似乎很節約能源的樣子?想像很豐滿,現實很骨感!
(尼米茲航母核動力裝置剖面圖)
核反應堆在停堆之後因為鈾235的自發衰變,仍舊會持續向外界散發熱量,而這些熱量累積到一定程度後可能會導致堆芯融化,進而造成核燃料的外洩和恐怖的核汙染,因此在停堆後還必須進行餘熱導出作業,持續不斷地進行維護,做大量的後期工作,軍艦停泊三天,兩天維護反應堆?可能嗎?(福島核電站雖然已經停堆,但是仍持續向外散熱,而攜帶了輻射的冷卻水也不斷排入海洋)
更棘手的是反應堆停堆後的冷啟動,停堆後的反應堆已經失去了自持性的鏈式核裂變反應,難道不能把控制棒抽出來一點,讓其自由釋放中子重啟嗎?當然不能,停堆後的反應堆內部因為中子數量太少,無法被中子檢測器準確檢測,因此單純的抽出控制棒很難準確判斷中子的產生數量,而且因為軍艦使用的核燃料棒都是高豐度的鈾235,所以一旦尺度把握出現一絲偏差,就可能引起整個反應堆的過熱甚至爆炸,嚴重的就會導致無法挽留的恐怖核事故。
(車諾比核電站爆炸)
因此核反應堆冷啟動一般使用的是外部中子源棒,中子源組件經過臨界增殖後能夠產生足夠多的引發核燃料鏈式裂變的中子,而這些外界產生的中子時刻都處於中子探測器的嚴密監督之下,安全性就有了不錯的保障,而這還只是冷啟動的第一步而已。反應堆在經過中子源啟動後,往往還要經過一迴路注水和二迴路注水以及低功率試運轉等許多繁瑣的準備和調試過程,即使再快肯定也需要幾天的時間,如果軍艦靠港就停堆,豈不是每次都要花費幾天時間進行反應堆啟動?這顯然是不現實的。
(中子源啟動反應堆)
因此大部分軍艦所採用的方式都是在軍艦停泊靠港後將控制棒插深一點,維持反應堆的低功率運轉,產生的能量可以用作發電,維持軍艦基本設備的運轉以及滿足水兵的生活所需。而在啟動時,因為反應堆本身就是低功率運行,無需冷啟動那一套繁瑣程序,只需要用中子探測器檢測一下,然後根據探測值直接將控制棒抽出一些就ok了,最多也不會超過兩個小時,是不是so easy?
(美國華盛頓號航母停靠韓國港口)
梁老師說事為您回答這個問題。
核動力航母在停下來之後,核反應堆是不會關閉。
說到這裡,很多人感覺,東西都不使用了,還在運轉,這不是浪費嗎?
一點都浪費不了。
比如,在艦船停靠之後,這些核動力裝備都會維持一個最低運轉。
當然不管是最低還是最高,在這個運轉過程中,一定會產生出一部分能量,這部分能量在轉化為電力之後,會通過一條從船上接出去的電纜,連接到港口一個類似於電池的設施上。
所以產生出來的能量是不會浪費的。
說到這裡問題來了,為什麼要這麼大費周章的呢?乾脆關停了不就完事了嗎?
要想把這個問題回答好,首先需要了解一下核反應堆的工作原理才成。
核反應堆的工作原理。
核反應堆的工作原理,其實和蒸汽輪機的工作原理差不多,都是產生熱量,將水燒開,讓水變成水蒸氣,然後用水蒸氣去推動汽輪機。
將熱能轉化為機械能來使用的。
區別是,一個是燒原子,一個是燒重油。
那麼核反應堆是如何去燒這個原子呢?
如今釋放核能有兩種方式,一種是核裂變,簡單的說就是讓一個原子變成另外兩個不同的原子,在這種原子撕裂變成新原子的過程中,就讓釋放出大量的能量,這種能量通常是以熱的方式體現出來的。
那麼如何讓原子進行核裂變呢?
經過研究發現,目前發現的所有元素,從最重的元素開始,一路向下直到鐵元素。
這些元素的原子內部的能量儲備都是呈現一種連續變化的。
什麼意思呢?重元素的原子所包含的能量,總是比輕元素的原子所包含的能量多。
也就是說重元素的原子在變成輕一點的元素原子,是不能容納重元素的所有能量,會將這部分多餘出來的能量進行釋放。
但問題是,大部分的重元素原子結構是非常穩定的,以現在的技術是沒有辦法破開穩定結構的重元素原子結構的。
所以想要進行核裂變,只能從原子結構不穩定的重元素身上下手。
比如說鈾235,就屬於原子結構不穩定的重元素,這種元素不理他,他自己都蹲在那裡進行自我裂變,這就是人們經常說的放射性衰變。
所以利用核裂變,其實就是人為的加速這種原子結構不穩定重元素的放射性衰變。
怎麼去做呢?
比如針對鈾235的裂變,可以使用一枚中子,去主動轟擊鈾235。
咔嚓一下鈾235的原子核就裂開了,變成了兩到三個小一點原子核。
那麼原子核之間的不同,其實最大的區別就是原子核內部包含的中子不同。
當重原子核變成幾個輕原子核之後,是不能夠容納下全部鈾235的中子。
所以在中子的轟擊中,鈾235不僅裂開變成了全新的原子核,與此同時還會有兩到四個中子被釋放出來。
那麼這些被釋放出來的中子,繼續撞擊下一波的鈾235。
這樣下去,每一個階段的撞擊,出現的中子會成幾何倍數的增加,表現出來的現象就是從中產生的熱量也是成幾何倍數的增加。
如果這種狀態不加以控制,任其無限制的進行下去,結果轟的一下,就出現了原子彈了。
那麼有效的控制這種成幾何倍數的中子撞擊,讓他在一個安全的範圍內進行裂變,從而安全的提取這些熱量為我所用,這就是核反應堆。
核反應堆不僅可以裝到艦船上,還可以裝到發電站裡邊。
再有一種核能,就是核聚變。
這個和核裂變是相反的,使用兩個以上的輕一點的原子核,讓他們在壓力下進行聚合,變成一個重一點的原子核,通常情況下使用的原料是氘和氚。
那麼在這個過程中,同樣會釋放出巨大的能量,而且這股能量比核裂變還要巨大。
核聚變以目前的技術是無法控制的,自然界唯一能控制核裂變在安全環境中反應的只有太陽做到了。
所以能利用的只能是不加以控制的核聚變,這就是氫彈。
那麼為什麼核聚變無法控制呢?主要原因是以現在的技術是無法做到將核聚變束縛在一個固定的區域內進行反應。
而太陽之所以能對核聚變進行安全利用,有兩個原因,第一是因為他自身具備的巨大壓力,讓這些原子核沒辦法跑到別的地方去,第二就是高溫同樣可以束縛核聚變的範圍,太陽的中心溫度高達一千五百萬攝氏度。
那麼在地球上,是沒有辦法製作出類似於太陽那種壓力,如果單純的用溫度去束縛,這就需要超過一億攝氏度的溫度。
這個級別的溫度,以現在的技術製作出來的材料是根本扛不住這麼高溫度的持續燻烤。
所以現在想要進行人工核聚變,只能利用磁場來束縛了。
這也讓核聚變只能停留在實驗室裡,而不能加以利用。
對於核能有了了解,再來看看,如何有效的控制核裂變。
控制核裂變
文章之前說了,核裂變的產生主要是利用中子的轟擊維持下去的,那麼控制核裂變,最簡單的辦法就是把中子的個數控制在一個安全的範圍內,或者將中子的速度減弱,讓這些速度減弱的中子,沒有了破開重元素原子核的能力就可以了。
那麼到時候核裂變的反應,就會有效的控制在手裡了。
控制中子的數量,比較簡單,尋找可以吸收中子的材料,比如碳化硼,銀銦鎘等等,把這些材料製作成控制棒。
當核裂變的反應中子數量過多,插入控制棒吸收,當中子數量變少,拔出控制棒。
至於讓中子減速,這就需要重水,水或者石墨作為慢化劑,來進行控制了。
反應堆使用的慢化劑不同,反應堆的類型也就不同,這就有了輕水堆,重水堆和石墨堆的區分。
現在知道了反應堆熱量是怎麼來的了,接著了解一下這些熱量怎麼被取走利用的。
反應堆熱量的利用
核裂變出來的能量,不僅有可以利用的熱量,還有一些輻射。
輻射是不能利用的,反而有害,那麼如何把這些熱量給取出來呢?
這就需要冷卻劑了。
冷卻劑從反應堆中把熱量攜帶出來,然後冷卻劑進入到一個熱交換裝置中。
這個裝置簡單的說,就是裡面盤著一圈圈的管道,管道裡邊流淌的就是來自於反應堆的冷卻劑。
管道外面就是水。
當冷卻劑攜帶熱量,在這一圈圈的管道中流動,最終出來之後,身上所攜帶的熱量,就會被熱交換器中的水給吸收了。
這就相當於用燃料不停的燒這些水,最終水沸騰,水蒸氣就會從另一根管子倒出來。
這些水蒸氣的溫度不僅高,壓力還大。
那麼汽輪機使用的就是水蒸氣的壓力,所以這個時候,在這根噴水蒸氣的管子出口,做一個又窄又小的碰口,進一步增大水蒸氣的壓力。
這個時候,水蒸氣一旦噴出來了,噴到汽輪機的葉片上,汽輪機就開始轉動起來。
這就完成了熱能向著機械能的轉化。
這股輸出的機械能,一部分導引出來直接連接到螺旋槳上,螺旋槳轉動,艦船就可以進行移動了。
另一部分轉化成電能,疏導到電池裡,提供給艦船各個部分使用,比如升降機,電子設備的運轉等等。
所以反應堆是這麼利用的。
核動力艦船停靠之後,為什麼不能關閉核反應堆呢?
在文章最開始的時候,就已經說過了。
核反應堆,其實就是將核裂變控制在一個安全的範圍內加以使用的。
那麼能進行核反應的核燃料,必須具備兩個特點。
第一個是重元素,第二個元素的原子結構不夠穩定,只有這樣中子才可以拆開原子核,讓重元素原子變成輕一點元素原子。
那麼原子結構不穩地,也就意味著,就算是不用中子去轟擊原子,這些元素依然會進行自我的衰變。
好了,有了這個知識。
那麼下面出現的現象就好解釋了。
當把所有的控制棒塞入到反應堆裡邊,去將所有的衝擊原子核的中子全部吸收乾淨。
核反應堆就停了下來。
這很安全嗎?恰恰相反,這非常的危險。
就算是把中子全部吸收了,核燃料本身還會進行自我的裂變。
而反應堆停堆了,那麼這種核裂變是控制不了的。
結果就不言而喻了,最後堆芯都可能燒化了,導致核燃料的外洩,汙染可就來了。
說道這裡,有些人會產生質疑。
這種自我裂變很恐怖嗎?那麼自然界中的這些不穩定的元素,難道就不會自我裂變?
也沒發現有什麼恐怖的?
別忘記了,自然界的這種不穩定元素很少,比如鈾礦。
這種東西不是任何地方都有的,而且被稱之為鈾礦的東西,裡邊的鈾含量並不高,一般的含鈾量是0.1%到0.2%,這裡邊不僅包括了鈾235還包括了鈾238。
而反應堆中使用的核燃料是經過多次提純的。
也就是說自然界中的鈾礦自我衰減能量不大,而反應堆中的鈾因為提純的原因,就算是自我衰減,時間稍微一長的話,散發出來的能量還是相當巨大的,融化一個堆芯還是沒有問題的。
要知道核動力航母上裝在的核燃料,濃縮度達到了90%以上的。
再有一點就是,反應堆停堆不是說,一下子把控制棒插入到裡邊,吸收完中子就可以了。
這個過程是一個循序漸進的過程,整個系統他是熱的,而且溫度很高,如果快速的將反應停下來,那麼這套系統因為突然的降溫,管道和設備多少都要出問題的。
一旦出了問題,維修起來可不是十天半個月就可以解決的。
所以想要完全關閉堆芯需要十來個小時。
十來個小時的時間,做什麼不好,非要去關閉堆芯嗎?要知道核燃料裝進去之後,四五十年都是不需要更換核燃料的,何必節省這點能量呢?
再說,關閉的時候需要十幾個小時,讓反應堆重新啟動同樣需要更多的時間。
那麼軍艦這些軍事裝備,不用的時候非常好說,但一旦要用到的時候,都是爭分奪秒的,要是用十幾個小時甚至是幾天去啟動。
老話怎麼說的?黃瓜菜都涼了。
所以核動力艦艇,靠岸之後,一般情況下多是維持一個低功率的運轉,這個時候輸出的能量大多都轉化為電能,而這些電能會被轉移到岸上的設施使用。
而要啟動這樣的低功率運轉的反應堆,通常半個小時,最多也就兩個小時就可以了。
最後說一點,核動力航母和常規動力航母的比較。
首先是動力輸出的巨大優勢,以美國的尼米茲航母為例,一條艦艇上兩個堆,一個輸出十四萬馬力,全艦總功率就達到了二十八萬馬力,足夠一座中型城市使用的了。
接著是續航,核動力航母,在三十節的高速航行下,可以連續不斷的航行一百萬多海裡。
再有就是,核動力航母是不用攜帶燃油的,這就讓核動力航母可以攜帶更多的航空燃油。
比如尼米茲航母可以攜帶三百五十萬加侖的航空燃油。
而甘迺迪號就只能攜帶一百八十萬加侖的航空燃油,另外還得攜帶二百四十萬加力的重油。
這個作戰能力的區別就大了。
當然核動力航母的缺點也是有的,最大的毛病就是價格昂貴,比如尼米茲的價格是四十五億美元,在以後五十年的服役期間,維護費還得掏一百二十億美元。
如今新出來的福特級航母,造價翻了好幾倍,直接達到了一百三十億美元,毛病還不少。
這些核動力航母造的時候費錢,用的時候費錢,就算是拆解的時候也費錢。
比如第一艘核動力航母企業號,在2012年退役,當時給出的拆解費用是七億美元。
結果拆著拆著就變成了十五億美元。
這還不算,拆解的時間更是長達十五年的時間,這裡邊最麻煩的就是核反應堆的拆解。
別的不說企業號的八個核反應堆,拆解的時候不僅要花費八億美元,還需要四年的時間。
那麼今天就到這了,喜歡的話,點個讚,再加個關注,方便以後常來坐坐。
核動力系統,從基本原理上來看,通俗而言其實和常見的蒸汽鍋爐比較類似。核反應堆主要進行可控的核裂變反應釋放出巨大的熱能,之後這一熱能用來對冷卻水進行加熱,促使其轉變成高溫高壓的水蒸氣,利用這一水蒸氣就可以進行各種能量轉換已滿足艦艇上的動力需求。一方面可以用來驅動汽輪機進行發電,供應軍艦上各種作戰指揮系統、電子系統等裝備的電力,或者用來驅動螺旋槳高速旋轉,從而推動艦船向前行進;另一方面也可以用來進行加熱淡水,為艦艇戰鬥人員提供足夠的熱水使用。
核動力裝置的動力輸出大小就在於對堆芯中的核反應強度和速度的控制,從公開資料顯示主要有兩種方法:第一,控制堆芯中重水量來控制反應速度;第二採用控制堆芯燃料棒的數量來控制反應強度。
無論是哪一種方式,對於採用核動力裝置的艦艇而言,反應堆功率大小都是可以人工控制的,並不是一直都是出於高強度大功率輸出狀態。當這些核動力艦艇出於靠岸停泊時,就會對核動力系統進行操作,讓其處於一種低功率工作狀態,只需要滿足艦艇上設備和動力系統最低需求即可。當然,也可以根據任務需要,隨時都可以將其功率輸出擴大,進入到航行狀態。
關閉核反應堆再啟動的代價就比較高,耗時耗力,一般只有在返廠進行大修,或者添加燃料棒時才會關閉核反應堆。
不過這時,一般艦艇上還有輔助動力系統,比如燃氣輪機或者柴油機,可以照樣為艦上設備提供動力保障。
這個問題就說到這吧。
呵呵,在小濤養花知識真是十萬個為什麼。
簡單點說,艦用核動力的使用規律,是越用越好使,而非在駐泊和維護時要關掉它,按其技術,也無法關掉。那麼知識點來了,燒油的發動機,只要不啟動,即可節省燃料,怎麼核引擎就不成呢?
不是說把控制棒抽出就可停止核燃料的燃燒嗎?問題的答案很清楚,不是這樣。核燃料是不穩定的,還會自我衰變,由此會可能帶來的後果相當嚴重。所以自從它開始工作,便停不下來,基本可以說,自投入使用的那一刻,便會永停息,直至燃料燒盡。
所以核動力技術並不為大多數國家所掌握,認真數一數,只有聯合國五常國家所擁有,致於其它國家如印度,有了自己的核潛艇,也是偷師學藝水平。
核動力好,都知道,幾乎是無限動力,加速快,機動力強,然也有技術複雜,製造成本高的特點,真正擁有核動力航母的國家就一個,就是美國。
法國核動力航母,因為使用了核潛艇的動力,改進水平不高,大部分處於維護狀態,也見製造難度之高。製造難,善後更難,核廢料處理如美國,一般處理方式,拆除以後使用防洩露材料密封起來,沉之海底,即便這樣,被國際專家指稱也並不安全,仍有洩露的危險。
安全性與可靠性,成為檢驗核動力水平的唯一指標,可見即便核動力發達如美國,仍然存在諸多不安全因素。關不掉的反應堆,從而成為世界級難題。
謝邀。核問題問W君就對了。
先直接回答案:核動力航母、巡洋艦以及核潛艇在不開的時候,核動力是可以保留起來,差不多就是關閉核反應堆的小功率運行狀態。
我們可以看到各種各樣的核反應堆,大到有幾件屋子大,小的也就是一個電腦機箱的大小。
但如果只知道核反應堆而不了解反應堆的結構是遠遠不夠的。
無論是什麼類型的核彈應堆其中最重要的兩個元件就是「控制棒」和「燃料棒」。這兩個元件決定了反應堆的功率輸出強度。
通常的情況下核反應堆的燃料棒會以束棒的形式插入到反應堆內部。
這個東西從表面看好像就是一根根不鏽鋼管。
而如果將他們剖開後則會發現這些不鏽鋼管內是內有乾坤的。
這裡面黑色的圓柱體就是石墨包裹起來的核燃料了。
當這些管子被插入到核反應堆的內部,燃料棒內的燃料就會被中子所碰撞發生核裂變反應。
但是如果核裂變反應在反應堆這麼高功率的密度下不被制止的話,就會迅速的轉變成鏈式反應從而發生核爆炸。
這裡我們就需要吸收中子而不額外的釋放出中子的物質吸收掉多餘的中子。這個東西就叫做控制棒。
通常控制棒是以銀、銦、鎘等金屬製成的合金,當它們插入反應堆的時候核裂變釋放出的中子就被大量吸收或減速。
這時核反應堆內產生的中子由於不能全部的轟擊到鈾原子核就會降低核反應堆的輸出功率。如果控制棒插入的更多,絕大多數的中子都被吸收,這時停堆了。
通常的情況下航母靠岸反應堆內插入控制棒會讓航母的反應堆維持5%以下的輸出功率。這時對核燃料的保護作用增加,也就是把核動力保留起來了。
等航母需要出航的時候,拉出一段控制棒,核燃料被更多中子擊中這時候航母的動力也就恢復了。
不會停堆的,實際上在軍艦停靠港口期間,反應堆也會以一個最小功率運行。
以尼米茲的A1W核反應堆為例,用的是U235佔90%以上的武器級燃料棒,可以連續燒上四五十年不換,比航母本身的壽命都長,能源根本用不完,還有必要「節約用電,人人有責」嗎?核動力航母其實直接提供動力的是蒸汽輪機,這玩意就是燒開水用高壓蒸汽推動做功的,不像燃氣輪機那樣很快就能啟動。一旦停堆,再啟動的時候光燒開水就要用好久的時間,而且不是燒到100度,A1W壓水堆的冷卻水工作溫度在274~285攝氏度,你想想這個吸熱過程得多漫長?所以為了海軍的反應速度,也不會停堆。
核動力艦船的蒸汽輪機在反應堆的二迴路中,蒸汽一路用於驅動主蒸汽輪機產生軸功率使螺旋槳旋轉,另一路供給到汽輪發電機用於發電
尼米茲級的反應堆建造現場(不完整狀態)
而且不開的時候不代表不用電啊,核動力航母巡洋艦的電力同樣是蒸汽輪機帶動發電機來發電的,如果長時間關堆,豈不是沒電用了?
全艦官兵吃喝拉撒睡都在船上,即便靠了岸還是需要有人值班,沒了電可不行
核動力航母、巡洋艦不知道,聽過核電站。核電站插的是核棒,據說全部插入,電量最大,全部拔出,電量為0。核能轉化為蒸汽能,蒸汽能轉化為動能,或者驅動,或者動能轉化為電能,或者電力驅動。好像大致就是一個過程。
估計核電站要複雜得多,應該核棒密度大,蒸汽效率高,體積小。現在的核電站已經到了第3代,中國是比較領先的,而且出口英國。技術沒問題,過去研究的是小型化。咱們還有核潛艇,提高功率,減少噪聲。
說起來容易,辦起來難,我們都是只會說不能做。我們很早之前就培養了人才,清華,科大西,北工大,哈爾濱工大,國防科技大學應該都有專業,應該沒問題。核航母需要一步一步來,不能一步到位。每一步都有很多問題,困難需要解決,相信到2030年的時候,應該能夠看到中國核航母了。
詳細了解,可以百度一下,一切都明白了,說多了浪費時間,祝你學好!
(核動力潛艇)
(本文由桌面戰爭兵棋原創撰寫,圖片來源於網絡。「桌面戰爭兵棋」專注於軍事領域的耕耘,堅持原創,堅守初心。歡迎您的指點。)
文:桌面戰爭兵棋 | 賽文
當然不會關閉核反應堆,核動力航母、核動力軍艦均採用核動力驅動,而簡單來說核動力就是利用核反應堆的熱量來加熱不停循環的冷卻水,冷卻水再將熱量傳遞到第二迴路的水中,形成水蒸氣,使用水蒸氣來運行艦船各個動力、電力系統。核動力艦船的核動力輸出功率極大,以續航時間長著稱,能夠驅動更大的艦船,跑的更快走的更遠,用途也更為廣泛,那麼幾乎擁有著無限的續航力的核動力艦船,在運作的時候當然不會出現問題,如果停靠港灣時,會關閉反應堆節約燃料嗎?
(核動力軍艦,排水量更大)
核反應堆原理
當然是不會關閉的,艦船所使用的核反應堆原理,就是使用235燃料棒來發生裂變,在裂變中同時釋放中子,與235的其他原子互相作用,從而形成了加速的鏈式裂變反應,這個裂變反應即可產生大量的熱能,來達到加熱鍋爐,作用於整個艦船,所以簡單來說要控制這個反應堆的反應功率,只需要控制同時釋放的中子數量即可。中子越多,反應更加迅速,功率就越大,中子越少,反應速度就會變慢,自然功率也就下降了。
(企業號航母,採用核動力驅動)
那麼是不是軍艦靠港的時候,就不需要釋放中子,讓反應堆停止反應就行了嗎?答案是否定的,如果反應堆停堆以後,鈾235會發生自發衰變,仍然會持續向外界散發熱量,這需要大量的人力去不斷地維護,進行餘熱導出作業,如果怠慢此作業很有可能發生核洩漏或者核汙染等現象,所以停堆後實在是太費錢費力了!
(1964年,三艘核動力戰艦組成的航母編隊)
結語
所以幾乎所有的核動力軍艦都在軍艦停靠港灣後,會降低中子的釋放量,僅僅是維持反應堆的低功率運轉,而此能量用來軍艦的發電,維持基本設備的運轉,和值班的水兵生活所需,而且本身也是低功率運轉的反應堆,艦船再次出航時,只需要加大中子的釋放,提高反應堆功率即可,也是十分的簡單方便的。
核動力軍艦不會輕易關閉核反應堆,因為啟動或關停反應堆都太麻煩了,甚至常規航母在不出港的時候也不會把艦艇動力系統全部關閉。
核動力航母停靠軍港的時候分兩種情況,如果是長時間停靠,比如停靠時間長達幾個月,或停靠的目的就是要進入船塢大修,那麼此時的反應堆必須要關閉,而如果僅僅是臨時性停靠或補給性停靠,核動力航母的核反應堆是無需關閉的,既沒有關閉的必要,從實際來看關閉還不如不關閉。
核動力航母的啟動和關閉是非常麻煩的,除了讓核反應堆從冷狀態進入正常做功狀態的操作複雜,其次如果航母僅僅是臨時性停靠,如果關閉了核反應堆那麼航母上就是失去了所有動力和電力供應,為了幾天的停靠還得從陸地扯過供電電路來得不償失,那麼航母如果停靠在碼頭但不關閉反應堆,是怎麼做到的呢?
核動力航母的反應堆系統中有一套設備叫做控制棒,從名字就可以看出控制棒的作用,那就是控制反應堆的功率。控制棒的作用相當於汽車的油門,反應堆進行核反應產生的熱量主要取決於參與反應的中子數量,控制棒不是用來釋放中子的而是用來吸收中子,把控制棒插入反應堆中吸收掉一部分中子後反應堆的功率就會降低,控制棒插入地越深吸收的中子就越多,反應堆的功率就越低,因此用控制棒就可以讓航母反應堆處於低功率運轉狀態。
如果航母需要離港航行,就反過來操作慢慢把控制棒抽出來,就可以加大反應堆功率,這樣就能達到即停即走的效果,如果把反應堆徹底關閉,過幾天航母再想行駛,光啟動反應堆就需要大半天時間,費時又費力!
實際上不僅僅是核動力航母,常規航母停靠港口時也不是把所有的動力系統全部關閉,如果全部關閉等航母啟動的時候又要從柴油燃燒點燃重油、重油燃燒加熱水,水產生蒸汽的複雜過程,這個過程會超過十個小時,嚴重影響航母的運作效率,因此常規航母停靠港口時通常也會讓鍋爐保持低功率運轉狀態,讓鍋爐內的水長期處於熱狀態並且產生一定的蒸汽帶動發電機為航母提供電力供應,這樣航母就可以實現短時間啟動航行。