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美國核動力航母造價超百億美元,能不能退役后改成核電站?

2022-06-22 08:52  來源:科普啟示錄    列克星頓號  核動力

退休的核航母中最需要處理的僅僅只有核反應堆,當燃料被完全卸除、并對反應堆進行過徹底的清洗、密封和拆除之后,它剩余的部件還有繼續使用的價值。


1929~1930年的冬天,美國塔科馬市的水電站停擺,城市面臨著重大的缺電危機,市長對上面提出了援助的請求。結果出乎意料的是,援助是派來了,卻不是什么電力或者電力系統,而是一艘航母——列克星頓號。

這事引起了民眾的議論紛紛:你說這航母是用來打仗的,缺電派它來,有啥用?

正當大家覺得不可思議的時候,列克星頓號就用自己的表現驚掉了所有人的下巴。

通過將航母的渦輪電機系統直接接入電網,水電站的供電壓力得到了極大緩解,同時在這段時間內,水電站也得到了充分的機會來蓄水。這個“應急措施”做到了給塔科馬市供了整整一個月的電,總發電量達到425萬千瓦時,如果沒有它,那一年塔科馬市的10萬居民可能會在寒冷、干旱中度過一個極其難受的冬天。

如今說起“航母發電”,依然算得上是列克星頓號服役過程中最讓人津津樂道的一件事。

自然,它對于我們現代,也是很有啟發意義的。

已知:航母造價極為昂貴,以我們國家的第一艘原創航母——山東艦為例,單艘造價達到了300億元人民幣。在整個服役過程中,更是需要舉全國之力來養,在它退役之后直接拆解,可想而知有多浪費。如果能用來改造成發電廠,繼續發光發熱做貢獻,豈不美哉?

除了常規航母,還有以美國福特級為首的核航母,造價達到了130.2億美元,約合人民幣870億元,如果用來改造成核電站,那就更美了!

但是,理想雖然很豐滿,現實卻是殘酷的。

航母的動力源,和核電站對比起來如何?

既要驅動巨大沉重的船身,還需要達到一定航速,福特級的航速能夠超過30節,相當于達到56公里每小時的時速,動力問題自然是沒得說,杠杠的。

美國的福特級航母,它核反應堆的發電功率能達到28萬馬力,約合208.8兆瓦,相當于20萬千瓦多一點。

而日本福島核電站的總功率是909萬千瓦,不難看出,航母的反應堆想要達到核電站的級別,差距還是不小的。

但是,核電站不可能只用一個反應堆,試想一下,如果是多個航母反應堆組合起來,要達到個小型核電站的水準還是不難的。

另外,航母的反應堆還有個額外的優勢:燃料的豐度和質量。

一般來說,核電站更換燃料還是比較勤的,大概1~2年更換一次,一次更換三分之一或者四分之一,縱觀下來,約莫3~4年能夠完全更換一遍,總體來說不太耐燒;

反觀航母的反應堆,加一次燃料就可以用十幾年、甚至是幾十年。也就說是,航母的反應堆技術肯定不會輸給核電站的反應堆,用來改裝一下,或許不僅能勝任,甚至綽綽有余。

那么,既然理論上有著那么好的前景,那實際上可不可行呢?

目前世界上唯一可供參考的核航母退役例子,是2012年的企業號,它51年的服役生活盡顯威風,然而在退休之后卻成了一個燙手山芋,原因就是核反應堆極難處理。

如果放著不管,它將會源源不斷產生放射性,后患無窮;但處理也并非是一件易事,如果像普通的蒸汽鍋爐那樣按照傳統的銷毀方式來處理,很可能會直接污染整個美國,甚至波及全球的海域。

所以,美國最終只能小心翼翼地拆解企業號航母,最終花費資金達到了15億美元,時間更是花了整整10年。

連相對簡單的銷毀都需要花那么大功夫,那么改造的難度更是可想而知了。

那么,如果不進行大刀闊斧的改造,而是就讓核電站以“航母”的形式存在呢?就像開頭用于救急的列克星頓號那樣,建造一座“移動的海上核電站”?

你別說,這個看似異想天開的設計方案,其實也有人嘗試過了。那就是俄羅斯的“羅蒙諾索夫院士”。這座核電站寫作核電站,讀作船,它安裝了兩臺35兆瓦的核反應堆,在海上開足馬力巡游的話,足夠滿足一個20萬人的小城市用電需求。

然而,雖然這一條路已經由俄羅斯證明了可行性,但美國面對退役的核航母,卻完全沒有考慮做成海上移動核電站。這背后主要的問題,還是成本。

因為核航母,本體是“航母”,而不是核反應堆,這意味著它的功能是全部為軍事而服務,而非為發電而服務。按照這個準則設計的核航母,有著復雜的結構、考究的尺寸和重量。

簡單來說,核航母的“軍事部件”,對于發電站來說就顯得太冗余了,只能徒增重量和燃料的消耗,發電的性價比是很低的。

那,如果把那些東西拆掉呢?問題又回到了最初:就算是拆解航母,價格也很昂貴,同時也很消耗心血啊!有這錢、有這時間,為什么不能去建造一座新的發電站呢?

更何況,美國人也不傻。核電站是一個對全世界“公開”的技術,如果用核航母改裝,那么關于核航母的反應堆和機密技術,不就都暴露給其他國家了嗎?

美國就連拆解航母都小心翼翼,寧可自己多花時間和工夫,也不愿意賣給印度、孟加拉國這些拆船“強國”,讓他們插手,就足以說明他們對于技術保密的看重了。

那么,退休的核航母真的就只能白白拆解掉,沒有利用價值了嗎?

顯然也不是這樣的。退休的核航母中最需要處理的僅僅只有核反應堆,當燃料被完全卸除、并對反應堆進行過徹底的清洗、密封和拆除之后,它剩余的部件還有繼續使用的價值。

比如前面我們提過的,2012年退役的“企業”號航母,其實就有不少部件在回收過程中,被安裝在了“尼米茲”號上面。

而隨著美國2021年在《商業內幕》中的爆料,“尼米茲”號也將退休,并最終需要花費15年來進行拆解回收。不難想象,“尼米茲”號的命運和“企業”號也是類似的,其中那些可堪一用的部件依然會被保留,在下一代的核航母上繼續發光發熱,很難說這不算是一種“傳承”。

如此看來,核航母要改造成發電站,不是不可能——畢竟有了俄羅斯的“移動核電站”先例——只是,這個過程太過費時、費錢、費力,一般不會這樣考慮。

至于以后技術進步之后會不會有人做第一個嘗試的國家,這點就靜靜等待時間給我們答案吧。

(來源:科普啟示錄)

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