核動力航母有多難？潛艇都用核動力，第三艘航母為什么不行？

我國第三艘航母基本上確認(rèn)是常規(guī)動力，這時(shí)候就有人會問，我國從2012年擁有第一艘航母以來，科技已經(jīng)進(jìn)步10年了，為什么航母還是常規(guī)動力。

核動力在潛艇上的技術(shù)已經(jīng)爐火純青了，只要把核潛艇的核動力裝置擴(kuò)大幾倍用到航母上不就行了？

事實(shí)上，核動力比想象的難造！

目前人類制造的所有核動力裝置都是核裂變，目前還沒有核聚變動力裝置。

核裂變動力裝置的原理想必大家都能明白，就是通過易裂變元素的質(zhì)量虧損釋放的能量燒開水。通過水的沸騰做功，通過水的做功可以發(fā)電，也可以推動齒輪轉(zhuǎn)動。

最好制造的核動力裝置就是核動力電池，直接通過核能釋放的能量轉(zhuǎn)換為電能為設(shè)備提供動力。這種電池一般不處理輻射問題，所以也是最簡單的核動力設(shè)備。

但是由于輻射問題無法解決，這種核動力電池一般不能用在民用或者軍事上，往往都是在太空探索時(shí)裝配到星際探測器上，比如旅行者一號和二號使用的都是核動力電池。

我國核潛艇使用的就是核動力設(shè)備，但是潛艇一般在水下，對動力的要求并不高，而且核潛艇需要考慮到降噪問題，所以在核潛艇上的核動力一般功率比較小。

功率小的優(yōu)點(diǎn)就是比較容易制造吸收核輻射的隔離墻。

但是一旦將核潛艇上的核動力用到航母上就不行了。

因?yàn)楹藙恿侥傅膰嵨换旧显?0萬噸上下。而且航母對速度還有一定的要求，這就使得核動力裝置造得十分巨大，這樣才能輸出足夠的動力推動航母。

所以核動力航母的一個(gè)問題就是解決大規(guī)模核裂變裝置的降溫和防輻射問題。

有人會說，這個(gè)問題十分好解決，只需參照核電站就行。

核電站的路基反應(yīng)堆可以產(chǎn)生1600兆瓦的電力，而航母的反應(yīng)堆比核電站小得多。核電站怎么處理輻射和降溫問題，就直接參考就行。

但是航母是在海上行進(jìn)的，肯定會出現(xiàn)海面風(fēng)浪的情況。航母一旦顛簸就會對反應(yīng)堆造成致命的威脅。

所以航母上的反應(yīng)堆克服顛簸問題，但又得保證動力的輸出，這就十分考驗(yàn)反應(yīng)堆的組件材料。

我們知道，核裂變反應(yīng)堆內(nèi)有個(gè)控制棒，控制反應(yīng)堆的進(jìn)程。而控制棒一般是依靠重力保持直立狀態(tài)的。一般反應(yīng)堆發(fā)生搖晃，就會保證控制棒擺動，造成反應(yīng)堆進(jìn)程紊亂，甚至出現(xiàn)爆炸。

所以一般地震時(shí)，核電站在保證降溫裝置的電力供應(yīng)下，其他裝置就得斷電，謹(jǐn)防控制棒搖擺。

而航母在海上行進(jìn)，搖擺是常態(tài)，如果要減少控制棒的搖擺帶來的副作用，就得縮小反應(yīng)堆內(nèi)體積。

另外反應(yīng)堆體積的縮小還不能影響動力的輸出，所以核動力航母的反應(yīng)堆所用的鈾濃縮濃度比核電站高得多。

另外由于反應(yīng)堆體積的縮小，這就會導(dǎo)致反應(yīng)堆組件材料的單位面積承受的沖擊力成倍增加。

核反應(yīng)會釋放大量的中子，中子不帶電，所以無法用電磁圈束縛中子的運(yùn)動軌跡。這樣一來就會導(dǎo)致中子橫沖亂撞，所以反應(yīng)堆內(nèi)還得配備一個(gè)中子防護(hù)罩。

中子防護(hù)罩也是一個(gè)極其難以克服的問題，核動力潛艇的反應(yīng)堆十分小，所以中子防護(hù)罩還比較容易解決，但是航母反應(yīng)堆功率強(qiáng)勁，核裂變過程中釋放的中子也會成倍增加，所以中子防護(hù)罩就得十分堅(jiān)固。

這個(gè)問題并不好解決，目前人類的可控核聚變裝置基本上都是托卡馬克裝置，但是依舊無法約束中子，導(dǎo)致中子在核聚變裝置內(nèi)亂撞，可控核聚變裝置不能開機(jī)時(shí)間太長也是為了防止中子的破壞。

所以核動力反應(yīng)堆最核心的技術(shù)難點(diǎn)就是材料問題，必須得制造比普通反應(yīng)堆強(qiáng)度更高的核組件才行。

而材料科學(xué)一直都是我國的弱項(xiàng)。比如航空發(fā)動機(jī)的散熱葉片就需要十分有技術(shù)含量的特制材料，由于我國的材料科學(xué)的落后，也導(dǎo)致了航空發(fā)動機(jī)的相對落后。

我國的航母如果要裝配核動力，就得要求我國在材料科學(xué)上取得更大的突破，材料科學(xué)也是限制我國核動力航母發(fā)展的一個(gè)重要因素。