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浓缩铀价格,浓缩铀价格

作者: 惠州注册公司 发布时间:2021-12-28 15:11:41

核动力多久更换一次燃料,每次需要花费多少钱呢?曾经美智库曝光过福特级、尼米兹级的数据,价格令人咋舌不已,小国压根就养不起浓缩铀价格。

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核动力航空母舰,简称核航母,是以核反应堆为动力装置的航空母舰。它是一种以舰载机为主要作战武器的大型水面舰艇。依靠核动力航空母舰,一个国家可以在远离其国土的地方、不依靠当地机场情况下对别国施加军事压力和进行作战。核动力航母在补充一次核燃料之后就能够30年不用再次添加核燃料,续航力达到惊人的40万公里以上,这相对于其他战舰来说已经接近无限续航。

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首先是福特级核动力航母,标准是50年换一次,在没有发生意外的情况下,基本不需要更换,因为50年限的航母已经算是老古董了,足以更新换代。但要是加注的话,每次至少要5吨百分之90的浓缩铀,价格至少在50亿美元以上,数字还是很夸张的。而且加上造价还有维护成本,一艘福特级航母需要花费的钱犹如天文数字。

相对比之下尼米兹级花费就少了一些,平均每25年就要更换一次燃料,价格40亿美元左右。假如我们将这笔费用平摊到每年的花费上,按照服役50年来计算,实际上也不算很贵,每年2亿美元都不到,常规动力航母加满一次燃料需要花费上千万人民币,相当于几百万美元,按照美军航母出航的频繁度,实际上花费也差不了多少。

从核废料里提炼一公斤浓缩铀要花多少钱?

作为第二代浓缩铀生产方法的离心法,目前正在发展之中。离心法是将六氟化铀气体通过高速旋转的空心圆筒。当圆筒直径为十厘米时,每分钟转速达六到十万转。在如此大的转速下,稍重的铀-238组成的六氟化铀气体分子,由于离心力大而聚集在筒壁附近的较多,稍轻的铀-235组成的气体分子,则较多地集中在筒中央区。生产3%浓缩度所需的串联级,只及扩散法的几十分之-,大约是几十个。因而电能的消耗大约是扩散法的十分之一,经济规模也只及扩散厂的十分之一,所以建造周期短,可以在决定建造核电站的同时开始建造离心厂。 离心法的主要问题是,高速旋转的离心机使圆筒离心力大。由于材料的限制,离心机尺度不能太大,它每台的生产能力远低于扩散机。在相同生产规模的情况下,离心机的数量比扩散机多几十倍以上。因而投资比相同规模的扩散厂高30%,而且离心机容易损坏。但由于耗电少等原因,产品成本比扩散厂仍低30%。离心厂的尾料中铀-235只占0.1%。七十年代初,离心法已在欧州建厂。美国计划在朴茨茅斯建造的第四座扩散厂,1977年也当机立断改为离心厂,设计的年分离能力为8800吨分离功,超过前三座总和的一半

核动力航母的续航有多恐怖?

核动力航母和常规动力航母其实本质上都是蒸汽轮机驱动,而蒸汽轮机说句不好听的就是高级版烧开水,只不过一个是用油炉烧开水,另一个则是用原子炉烧。常规动力航母的油一般是热值较高,安全性高,廉价的石油副产品重油,而所谓核动力原子锅炉则是利用核反应堆进行铀235燃料棒的裂变反应释放热能,加热锅炉。

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(航母蒸汽轮机动力原理)

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既然都是烧热水,我们只需要比较二者之间所能释放的能量多少就能直观的得出结论。一千克铀235所能释放的能量值约为8.2×10 ^13,相当于2700吨煤炭燃烧所释放的能量,而一千克煤约释放29MJ能量,而一千克重油约释放31MJ能量,所以一千克铀235燃烧后释放的能量约等于2000吨重油!也就是说一艘常规动力航母即使装载1万吨燃油,其实也不过相当于核动力航母的5千克铀235而已!两者差距,可以说是天壤之别!

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以我们最熟悉的辽宁舰为例,它的动力为4台国产化的TB-12蒸汽轮机和8台增压锅炉,采用四轴四桨推进,总功率约20万马力。辽宁舰的燃油舱最多能够搭载约8000吨重油,在以32节的最高速度航行时,能够一次性航行约3850海里(7130公里),而以18节的经济航速航行时,它的续航力能够达到7000海里(1.3万公里)。这样的续航力已经足够辽宁舰在西太平洋的广大海域尽情驰骋,但是如果要进行全球部署作战,即使搭配上最新的901型补给舰进行伴随燃油补给,仍旧是有些力不从心!

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(辽宁舰)

而反观动力充沛的核动力航母则完全没有燃油短缺的顾虑!世界上第一艘核动力航母为美国在1961年服役的“企业号”航母,它的标准排水量约7.5万吨,采用8座A2W压水反应堆,4台威斯汀豪斯蒸汽轮机,驱动四个重量达到29吨的大型螺旋桨推进,总动力达到了28万马力!也正是因为这样充沛的动力,企业号航母的最高航速达到35节,是世界所有航母之最!

(航母用压水反应堆)

一般来说,航速越高,单位时间能耗就越高,航母的续航性就大打折扣,因此大部分常规动力航母在非作战情况下都是采用比较慢的经济航速航行,目的就是省油!而对于核动力航母而言,它的能量几乎相当于无限,所以无所谓什么巡航速度和最高速度,只要开心,可劲造就完了!1969年,企业号航母,长滩号和班布里奇号核动力巡洋舰、海狼号核潜艇进行了为期65天的环球航行,整个航程超过3.5万海里,全程不仅没有进行任何燃油补给,而且几乎都是在以20节以上的高速进行奔袭!(企业号核动力航母环球航行)

而企业号的动力其实远远不止于此,一般来说,民用核电站的核燃料铀235的丰度都在3%左右,因此即使是核电站,一次也要装填几吨的燃料棒,而航母内部空间狭小,装填拆解核燃料的难度大,成本高,因此都是直接使用丰度在30%以上的高丰度浓缩铀。企业号的核反应堆核燃料丰度在40%左右,每座反应堆初次装填约300公斤核燃料,也就是一共有120公斤左右的铀235有效燃烧成分,企业号一共有八座核反应堆,总共拥有960公斤铀235,约等于192万吨重油!也正是因为这么充足的能量供应,企业号在20节的高速下,续航里程依旧可以达到惊人的40万海里!即使在美军航母各种高强度的全球任务部署下,企业号的第一锅核燃料也用了将近15年之久!

(库尔斯克号核动力潜艇的燃料棒)

由于企业号八座反应堆太过于占据舰体空间,以后的尼米兹级和最新的福特级都减少为两座反应堆的布局。虽然反应堆减少,但是续航能力并没有降低,福特级已经开始采用丰度在90%以上的武器级铀,装填的燃料减少了,但是铀235的量却变相增加了,续航力也大幅提升。据说福特级使用的A1B压水反应堆已经可以做到全寿命不用更换燃料,续航力提高到百万海里的级别!常规动力与核动力的巨大差距一目了然,因此我们能做的就是加快核动力航母的建造服役,因为我们的征途是星辰大海!

(福特级航母)

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