一说起核动力船只,我们首先想到的就是航母。毕竟基本很少听说过什么民用船,会用上核动力这么高级的玩意儿。
然而实际上,试图将核动力应用于民用船的时间,远比我们想象的要早。比如早在1957年12月5日,世界第一艘核动力民用船——苏联破冰船“列宁”,就已经下水了。
同时,该船也是世界上第一艘核动力水面舰艇,其于1959年开始,沿北海航线提供破冰服务,并一直持续到1989年。
而且紧随其后,美国又建造了世界上第一艘核动力商船——萨凡纳。据介绍“萨凡纳”的核反应堆是按照民用标准设计的,使用低浓缩铀。与军用推进反应堆相比,不太强调抗震和设计的紧凑性,但相当强调安全性和可靠性。最终该反应堆于1975年,停止供应燃料。
但可惜的是,该商船仅主要作为和平利用原子能的技术演示者和大使,而不是作为货船使用,单纯就是个样子货。之后还有德国的“奥托·哈恩”,于1968下水。
它是一艘贸易和研究船,常被配置成运载乘客和矿石。但其反应堆仅在15年后的1979年就被停用了。取而代之的是一个传统的柴油发动机室。最终于2009年报废。
但要论最拉胯的的货船,还要属日本的那个在1974进行海试的“陆奥号”。一直到其退役,从未运载过任何商业货物。而这主要还要归咎于其频繁的辐射事故。
总之回顾历史上的那些核动力民用船只,也就只有苏联的破冰船表现不错,其他的那些货轮不是提前退役,就是外强中干,根本干不了活。然而咱们或许可以打破这一魔咒。
就在前些日子的2023年中国国际海事技术学术会议和展览会上,中国船舶工业集团公司(CSSC)公布了世界上最大的核动力集装箱船的建造计划。
据说将由江南造船厂设计建造。要知道该造船厂可是我国最牛的军工造船企业,什么中华神盾导弹驱逐舰,雪龙号极地破冰船都是他们造的。
简单来说,这艘24000标准箱级超大型集装箱货轮,将利用第四代熔盐反应堆(MSR)钍基熔盐堆作为其核动力反应堆,是一个非常先进的推进系统。并且优势相当明显。
如熔盐反应堆(MSRs)是一种小型模块化核反应堆,使用盐的液体混合物作为燃料和冷却剂。溶解在盐中的燃料允许核反应中更好的控制和效率,提供了改进的安全性和更高燃料利用率的潜力。
另外,钍作为核燃料,在自然中的储量要比铀丰富得多,使用起来也更便宜。因此,它在新船舶上的使用,将标志着与传统核动力船舶的巨大差异。
而且钍还可以在高温和低压下运行,仅需要更少的水来冷却。理论上又可以避免堆芯熔化,具有防扩散和固有安全特性。所以不会发生像福岛那样的堆芯熔化,也就不会烧穿地表污染地下水。
同时更不会产生大量放射性的核污水。所以比现有的核反应堆都安全。显然这降低了出现事故的风险。更重要的是它不挑位置,不需要像现有核反应堆那样,必须建在有充足水源的地方,可以建在内陆区域,甚至还可以建在地下。因此当它被挪到了船上,也就更加可控了。
据介绍,如果船上发生反应堆破裂事故,除了采用标准停堆程序,燃料盐迅速从反应堆中排出,以实现快速停堆,避免事故升级。这种船型的动力装置还出于安全考虑进行了战略性定位,动力系统采用双面冗余设计,以充分保证其完整性。
此外,与传统船型相比,动力系统布局更加紧凑,提供了额外的箱型空间。传统的烟囱机舱棚被取消,取而代之的是首舱解决方案。核动力舱位于中心位置,利用增加的箱体空间提高了舒适性和安全性。
与此同时,整艘船都将采用全电动解决方案,推进系统采用双电机、双轴螺旋桨和双方向舵,以提高装机功率、速度和机动性。主要电源是超临界二氧化碳发电机组,核电系统采用紧凑的模块化设计,确保高效率和真正的“净零”排放。
总而言之,与低硫油和各种替代能源解决方案相比,这样的核动力船的长度更短,集装箱空间更大,空间和能源利用率更高。是真正的绿色环保船。同时它也能缓解我国的石油和天然气都非常依赖进口的形式。当然最关键的是,核反应堆只要能安到货船上,也就能安到航母上。
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