在国内的一些报道中,将东风-21D称为反航母利器。有的报道还“锦上添花”,说核动力航母一被打,它的核反应堆就会像原子弹那样爆炸。这种情况属实吗?如果东风-21D击中航母引发爆炸,是否能够引发核反应堆爆炸从而炸毁整个航母呢?本文将对这个问题进行分析。- ^, Z T0 f$ h. c7 g
8 ^: W1 [- E; f1 j' T4 d- A
3 d1 K+ I; o0 B# v
7 `: J! s( H! Y# x, R/ L2 r要弄清楚这点,我们要搞清楚核爆反应的原理,核裂变一般是利用中子轰击铀235,一个中子击中一个铀235原子核,会让铀235衰减成两个质量较小的原子核并且释放2-4个中子,这些中子就可以继续轰击其他原子核,引发连锁反应,这就是链式反应。3 V: N. H) i3 {- @
6 e$ n( h# Z2 \/ w
但是链式反应需要两个条件,一是拥有足够的中子撞击足够的铀235,二是中子的速度不能太快,否则中子与原子核撞击的可能性就要降低很多。所以就需要慢化剂,核动力航母的核燃料不能做的纯度过高,一般都在10%左右,否则就成了真正的核弹,真正的航母核反应堆由两个回路组成。分别为航母提供动力和电力它们都是密闭的循环回路。2 a5 y6 s$ \; U1 c
+ K% Q6 X2 S/ b% |, X+ Z: u6 z- D* e9 j5 K- b
' w& R3 d& m5 g+ n1 V一回路由主冷却剂系统和各种辅助系统组成,主冷却剂系统包括核反应堆、主冷却剂泵、蒸汽发生器、稳压器等设备。一回路里的高温高压纯净水被核燃料加热后,由主冷却剂泵推动,经蒸汽发生器把热量传导给二回路的水,使之变为蒸汽(注意:一二回路的水是不直接接触的)。
6 P2 u7 l8 Y; c* B. w/ J
P+ \2 [9 j% S8 z' e然后一回路里被冷却的水再次返回核反应堆里,继续把核燃料产生的热量带出来,并慢化中子参与链式核反应。所以一回路里的水被称为冷却剂和慢化剂。核燃料释放的热量多少,是由控制棒来调节的。 所以航母核反应堆是完全可控的链式反应,反应堆温度一般不会超过1000度。
9 M4 e( x" G) j# B8 L3 j0 g
3 K. T# S& R1 Y2 u
6 s6 [. R* h: ]4 v: S
) d/ x8 l% ^4 ~6 V. R% z [7 Q# q3 d; i) g9 t
; ^! x- _% m' I# }3 p% b- ^0 e2 ]6 m( |5 c0 x
$ b+ r, u1 U* Q" P8 ~$ h, ?二回路里,前半部分流动的是被一回路加热后的蒸汽,后半部分流动的是被冷凝器冷却后的水。一二回路的交会处是蒸汽发生器,二回路的水在蒸汽发生器里被加热后变成饱和蒸汽,大部分用来驱动主汽轮机,经减速齿轮减速后带动螺旋桨旋转,提供航母的推进动力。2 d8 M3 K% g& V5 Y" [
! V6 [: d0 v# z, r1 I航母速度的快慢取决于螺旋桨的转速,而螺旋桨的转速主要是靠调节二回路蒸汽量的大小来实现的;还有一小部分蒸汽用来驱动汽轮发电机,提供航母上的辅机工作和全舰生活用电。做完功的蒸汽被称为废汽,废气被冷凝器中的海水冷却后,又通过给水泵打回到蒸汽发生器里继续加热,产生新的蒸汽。% w4 F% W* d( D$ E" v$ p9 X
3 P1 ^4 a# Y4 Z1 _+ u. Y! Z5 ^" K( Z7 T) m/ r' R" Z2 ?
5 G6 `) d0 G, r$ a* r
5 `- @$ n# b$ }+ [- R" E
/ b: T; c+ N% ]" o) g" S1 l
核反应堆的核心一般采取陶瓷,钢铁等材料进行层层包裹以防止核泄漏,此外核反应堆还有应急机制,一旦受到外界高温高热的刺激后,便会向堆芯燃料内注射能够大量吸收中子的物质,导致即使有中子撞击,也不会发生核爆炸。
" R* z: M" t$ _1 x7 B
/ ~& N( p, g4 k& d, H9 c一般来说,因为航母核燃料的低纯度和以上各类措施,即使被外来导弹(例如东风-21D)击中也不会发生真正的核爆炸,但是核泄漏是绝对可能的。一般情况下为了防止核泄漏,航母会在反应堆设置3道防线。) ]+ ? u1 H& H0 { i6 L) r0 H
* b8 v/ F) @: B3 L
8 k$ p1 t+ Q8 m; Y- K x$ ?
$ G" }2 H% T5 r# J
8 Z. P: K9 I* } P1 N6 q' s, R4 K/ e3 u0 ~4 l& N% Y
第一道防线是燃料芯块,因为核裂变生成的随便射程很短,大多数都会留在芯块内,只有表面和部分气体物质会溢出,这道防线可以留住98%的放射物质。第二道防线是燃料元件包壳管,一般有锆合金组成,但是一般数以万计的核燃料棒在反应时会有几根断裂,所以造成溢出。第三道防线是压力容器和一回路管道组成的压力边界。这部分主要是利用流经燃料的冷却剂净化系统完成工作。第四道防线是安全壳。一般由钢板和陶瓷组成。
: ?3 S5 X9 H9 ^1 s! R% Q
3 |4 h3 v, p9 W' U3 Y* Y" \
2 y9 i' ` L7 p$ H
, F, c/ F/ a# y- r2 z G! [
' |( T0 g9 p3 z. b* b U$ \
- ~7 E3 s) S/ T. j# y5 b, C9 [平时这些东西都可以发挥正常作业,但航母一旦被导弹击中的剧烈爆炸,会炸裂核反应堆的安全壳,破坏这些防线,放射性物质一旦溢出核反应堆,释放大量的γ射线,辐射一旦超量可以直接杀死人。而即使杀不死,也会造成永久基因伤害,造成永久伤痛甚至使之成为恐怖的怪物。危害一点也不亚于直接核爆
1 `6 [8 v- s+ g8 R4 C0 P# [' L. c# U5 c9 C- p5 j& r
|