向全世界宣告，中国建造了全电力驱动、熔盐堆的世界上的核能船舶
编辑丨释一刀江南船厂在上海举行了全球第一艘24000 TEU级核动力集装箱船的发布会，这一划时代的技术成就，必将在世界船舶发展史上留下浓墨重彩的一笔。两万四千 TEU的吨位，很多人都不知道，这艘航空母舰的长度是399.99米，福特号航空母舰的长度是332.85米，它的甲板有四个足球场那么大，最大载重是二十四万吨。熔盐堆登船但这并不是最让人震惊的，最让人震惊的是，这是世界上第一个将熔盐堆投入到太空中的聚变堆中，熔盐堆的性能十分出色，比如耐高温，导电性好，可以溶解各种物质等等。熔融盐的诸多优异性能与新能源的发展方向相吻合。核能技术的跨代升级，其实并不像很多人想象中的那样，最早的一代核能技术，其实就是上个世纪50-60年代初研发出来的一座原型反应堆；第二代核电厂是在1960年代末至1990年代初期发展起来的大型商业核电厂；而第3代核电站则是使用标准化、优化设计以及高度安全的无动力安全系统的更高级的轻水核电站。而第4代核电厂则要求核心不会出现严重破坏，并且保证不会从外部泄漏出来，也不会有外部反应。这也就意味着，哪怕是地震、海啸、飓风之类的自然灾害，第四代核电站也能保持足够的安全。目前，世界上已确定的第四代反应堆主要有气冷快堆、铅基合金液态金属冷却快堆、液态钠冷快堆、超临界水冷堆、超高温气冷堆等。熔盐堆的优点是什么？目前，核电厂普遍采用的是轻水堆。然而，尽管轻水堆能够达到最终的发电目的，但仍有一些亟待解决的问题，如燃料棒的替换与贮存、反应堆过热熔化等。熔盐堆相对于轻水堆有更多的优点。熔盐堆可划分为固体钍基熔盐堆和液体钍基熔盐堆，其主要特点是钍基燃料的使用、熔融盐的冷却、以及高温度下的核能综合利用等三大特点，即钍基基熔盐堆。熔盐堆可以在近常压下运行，熔融盐的沸点极高，在工作过程中几乎不会产生水蒸气，所以不会发生蒸气爆炸，也不会发生什么意外，因为一旦反应堆内部的温度升高到一定程度，它的底部就会融化，所有的熔融盐都会被放入紧急容器中，让核反应停止，反应堆的冷却速度也会随之降低。而复合氟化盐用作冷却剂，冷却后凝结成固体，几乎不会泄漏，也不会对环境造成污染。针状结构的放射性比铀要小得多，通常针状结构的反应堆只会产生极少量的放射性废物，不到铀和核反应堆的千分之一，对人类造成的伤害也会大大减少。所以它的安全性、经济性都很高，并且传热效果也很好。而江南造船厂之所以提议将熔盐炉安装在自己的飞船上，就是因为它的体积太小了。压水堆通常用于航空母舰等舰船，其规模巨大，结构复杂，管道尺寸超过30个，阀组超过200个，主泵超过20台，占地面积远大于常规燃气轮机。所以，为了给核反应堆腾出更多的空间，一艘核动力航空母舰不得不舍弃部分功能。当一艘航母在运转的时候，它需要超过60个工人来观察它，所以反应堆的工作人员非常多。美国人曾经考虑过，福特号上的阀门，管路，初级泵等等，几乎都被削减了一半。它的蒸汽生热系统所用的阀门不足200个，道尺寸也仅8种。这些改进不仅简化了反应器的建造，而且还降低了维修和人力的需求，并且使系统更加紧凑，体积更小。但在实战中，失败率就更高了。而熔盐堆则不存在这些问题，它的结构简单，结构紧凑，体积小，操作灵活，且能达到零排放。小结另外，整艘船全部由电力驱动，两个马达，两个轴，两个舵轮，具有较大的装机功率，较高的速度和较好的机动性，在“换电”的方式下，每十五到二十年就可以换一次“电池”。可以说，24000 TEU级核动力船舶在江南船厂已经成为必然；中国上海应用物理所自主研制的2 MWt液体燃料钍基熔盐熔盐堆是目前世界上仅有的，也是世界上目前世界上仅有的一座钍基熔盐堆，也是目前世界上仅有的一座成功运行的钍基核燃料（UU-233）。马伟明院士在中压直流全电推进技术上，比欧美先进了整整一个时代，所以江南造船厂的24000 TEU集装箱船，是对中国已有的先进技术的一次全面集成，也标志着中国造船业的发展进入了一个全新的阶段。有了这一次的生产经验，中国还能把其中的一些技术应用到中国的战舰和航母上，帮助中国海军的发展。
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