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军阀李枭从1916开始

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第412章 水下核幽灵(2 / 5)
特性决定了,只要我们的潜艇需要氧气来燃烧柴油,需要伸出通气管,就绝对无法逃脱电磁波的扫描。”

    “铅酸电池的能量密度存在上限。常规潜艇在水下的全速冲刺时间只有几个小时。一旦被驱逐舰咬住,耗尽电量后只能任人宰割。”

    李枭看着报告上的战损坐标,手指在桌面上敲击了两下。

    “需要氧气燃烧,需要频繁上浮。”李枭冷冷地总结了常规动能的缺陷。

    “那就彻底抛弃碳氢化合物的化学燃烧。把不需要氧气的物理法则装进潜艇的肚子里。”

    李枭站起身,走向挂在墙上的重工业体系分布图。

    “祁连山的第零号研究所,已经证明了核裂变可以释放出千万度的高温和两万吨当量的冲击波。”

    “现在的任务,是把这种瞬间的爆轰,转化为一种可控的、持续释放的热力学输出。”

    李枭的目光转向林海。

    “启动深渊工程。海军装备部与核物理研究院全面对接。”

    “大西北需要一艘不需要浮出水面呼吸、不需要携带几百吨燃油、可以在大洋深处全速潜航几个月的战略幽灵。”

    “去造一个船用核反应堆。”

    将核裂变从一种毁灭性的炸弹转化为可控的动力源,在物理工程上是一次维度级别的跨越。

    核弹是追求在微秒内让尽可能多的中子引发链式反应,产生无限制的能量暴胀。

    而核反应堆,则是要精确地控制中子的数量和速度,让链式反应维持在一个恒定的临界状态,持续不断地产生稳定的热能。

    祁连山深处,“第零号研究所”第二分部。

    这里专门负责核动力反应堆的理论与工程设计。

    在宽大的制图室内,首席核动力工程师赵学森正站在黑板前,向海军的轮机专家们讲解反应堆的底层流体力学结构。

    “要在狭窄的潜艇耐压壳内部塞进一个反应堆,我们首先要放弃石墨水冷堆的设计。石墨作为中子减速剂体积过于庞大。”

    赵学森在黑板上画出了一个复杂的双循环系统结构图。

    “我们采用压水型反应堆。利用普通的水,同时作为中子减速剂和冷却剂。”

    “核燃料棒在反应堆堆芯内发生裂变,释放出庞大的热能。这些热能被流经燃料棒周围的纯净水吸收。这就是一回路。”

    海军轮机专家看着图纸,提出了质疑。

    “赵工,核燃料棒表面的温度高达几百度。在常压下,水在一百度就会沸腾汽化。如果一回路内部产生大量蒸汽气泡,气泡会阻挡中子,导致反应堆功率发生不可控的剧烈波动,甚至引发堆芯熔毁。”

    “这就是压水堆名称的由来。”赵学森拿起粉笔,在图纸的一回路管道上重重地写下了一个数字。

    “一百五十个大气压。”

    “在稳压器的强力加压下,一回路内部的水压被维持在一百五十兆帕。在这个恐怖的压力下,即使水温被加热到三百摄氏度以上,水分子也无法克服外部压力发生相变,它们依然保持着绝对的液态。”

    “这些三百多度的高压液态水,携带着庞大的热能,流入蒸汽发生器。”

    赵学森指着图纸上的第二部分。

    “在蒸汽发生器内部,一回路的高温高压水在数千根U型管内流动。U型管外部,是属于二回路的普通冷水。热量通过管壁进行物理传导。”

    “二回路的水压较低。在吸收了管壁传来的热量后,沸腾汽化,产生高温高压的纯净水蒸气。这些水蒸气再去推动汽轮机旋转,最终驱动潜艇的螺旋桨和发电机。”

    “最关键的是物理隔离。一回路的水直接接触核燃料棒,带有强烈的放射性。而二回路的水通过管壁传热,完全不带有放射性。双循环系统保证了潜艇轮机舱内水兵的绝对安全。”

    理论模型在逻辑上无懈可击。但在将其转化为钢铁实体的过程中,大西北的工业体系遭遇了一系列材料学和机械制造瓶颈。

    第一个瓶颈,卡在了核燃料棒的外衣上。

    铀-235燃料被加工成微小的圆柱形陶瓷芯块,需要装入一根金属细管中密封。这根金属管被称为燃料包壳。

    包壳的要求苛刻到了极点。

    首先,它必须在三百多度的高温、一百五十个大气压的强腐蚀性水流冲刷下,保持几万小时不破裂。其次,它必须能够承受内部核裂变产生的放射性气体膨胀压力。

    最致命的要求是核物理层面的:这种金属必须具有极低的热中子吸收截面。如果包壳材料吸收了过多的中子,链式反应就会因为中子匮乏而停止。

    普通的碳钢在高温高压水下会迅速生锈腐蚀。

    大西北冶金部尝试了高强度的奥氏体不锈钢。

    【冶金测试日志:不锈钢包壳材料】

    “将不锈钢样管置入模拟堆芯高温高压水环境中,持续运行五百小时。表面抗腐蚀性良好。结构强度维持在设计阈值。”