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核子远征记

2020-01-07核子

小哥白尼·军事科学画报 2020年9期
关键词:鹦鹉螺核子核燃料

【导语】

我叫核子,生活在一个铀235原子里,和许多其他核子住在一起。我的许多核子同伴都从事着伟大的事业。它们有的见证过原子弹蘑菇云,有的在核电站工作。我不一样,我想加入海军,当一名纵横四海的水手,在远征途中建功立业。

核子的传说

在我们核子圈有个传说:如果一个中子(核子的一种),以适当的速度撞击一个重核原子(比如铀235原子),就能造成这个原子的分裂。原子分裂的同时,生活在其中的个别中子会趁乱出逃,再撞向附近的其他原子。被撞原子再分裂,放出更多出逃中子,这些中子又撞上更多原子……这撞来撞去的过程,就是核裂变的链式反应,能产生巨大的原子能。

【小资料】可控核裂变

原子弹和核反应堆的原理相同,都是将核裂变产生的巨大能量加以利用。不同的是,原子弹会一口气把核燃料消耗殆尽,造成巨大杀伤力。而核反应堆里发生的是可控核裂变,在人工控制下,核燃料会被慢慢消耗,源源不断地释放能量。

“鹦鹉螺”号

如果我要去远征,就得坐船,核潜艇是出现在我面前的第一个选项。1954年,世界上第一艘核潜艇“鹦鹉螺”号(SSN-571)下水,装备了一座核反应堆。核裂變不需要氧气,而且少量核燃料就能产生巨大能量。所以核潜艇既不用频繁上浮换气,也无须经常返航补充燃料,一举达成“隐蔽出击”和“无限航程”两项成就。这两项成就,将核潜艇保送进了战略武器的名单。乘战略武器去远征,想想就很刺激。

【小资料】核燃料

只有重核原子才能发生核裂变,因此常见的核燃料只有铀235和钚239。其中,铀235是自然界至今唯一能够发生可控核裂变的同位素,也就是说,无论是核电站,还是军舰上的核反应堆,都需要铀235。

“企业”号

要是我没能登上核潜艇怎么办呢?核动力航空母舰也是个不错的选择。1960年,“企业”号航母(CVN-65),也就是世界上第一艘核动力航母下水。她装备8座核反应堆,每一座都如同一个微缩版的核电站,不知疲倦地工作。一艘10万吨级的核动力航母每天用多少电呢?据我所知,大概相当于一座中小型城市一天的用电量吧。如果我能驱动这么大的一艘军舰,能不能得到一枚奖章?

失败的尝试

当然,也不是所有的核子都能成功登上核动力舰艇。假如,我是说假如,我所在的那块铀矿石被运到了法国,可就惨了。因为,法国海军有目前世界上除美国海军外唯一一艘核动力航母……这也太拗口了。“戴高乐”号航母于2001年进入法国海军服役,但它从建造时就注定不会成功。为了节省经费,她直接使用了2座核潜艇上的核反应堆,动力严重不足,以至于她只能跑出25节的低速。不!这简直不能忍,我不能想象慢悠悠的海军生涯。

全面开花

经过一番研究,我发现,对于大多数舰艇来说,常规动力足够了。这也是为什么一提起核动力,大家只能想到潜艇和航母。但是,凡事总有例外。有个国家,就雄心勃勃地准备打造一支核海军,这就是俄罗斯/苏联。这支“梦舰队”包括苏联时期已经建造的核潜艇、核动力巡洋舰、核动力侦察船,也包括俄罗斯海军计划中的核动力驱逐舰、核动力航母。再加上军用核动力破冰船……在这里,我只想劝劝俄罗斯海军:铀235很贵,而且核废料回收起来也不容易,悠着点儿吧。

【小资料】搞错的“第一”头衔

第一艘核潜艇是“鹦鹉螺”号,那么第一艘核动力水面舰艇是“企业”号吗?不!其实,“长滩”号核动力巡洋舰才是这个“第一”头衔的正主。她于1957年动工,搭载2座与“鹦鹉螺”号相同的核反应堆。至今,全球共建造过13艘核动力巡洋舰,目前在役的,只剩俄罗斯的“彼得大帝”号了。

遨游太空

如果我在漫长的等待中,一不小心赶上了未来的星战,我还能实现当水手的梦想吗?有这么一种说法:除了大气层内的陆地和天空,其他地方都是海军的战场。这是不是说明,太空军也算海军呀?毕竟,太空战舰也算军舰嘛。那么太空战舰能够使用核动力吗?应该能。首先,太空战舰体积巨大,能够容纳核反应堆及相关设备;其次,太空中存在液态水和冰,可以作为核反应堆的冷却剂。

【结语】

面前摆着这么多选择,我已经等不及开始我的远征了。那么,最后的问题来了:撞击我的那个中子在哪儿?原子分裂后,我会成为新原子的成员?还是成为撞击其他原子的中子?虽然有点儿紧张,但是我准备好啦!

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