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当航母的核燃料用尽时,会发生什么…

文/U156

今天我们正在回答一位网友提出的问题。

当我们过去编写切尔诺贝利时,我们谈到了目前广泛使用的几种类型的核反应堆。轻水反应堆分为压水反应堆和沸水反应堆。核电厂,航空母舰和核潜艇中使用的核反应堆是轻核反应堆中的压水反应堆,中国大陆使用的核电厂中使用的反应堆都是压水反应堆。

PWR结构图

nrc.gov)

压水反应堆的工作原理在切尔诺贝利系列的第一部分中有所描述。我在此不再重复。单击此句可跳转到上一篇文章。在这里我们将讨论核动力船的燃料问题。与传统船舶相比,核动力船舶的优势之一是耐久性几乎是无限的:只要供应足以让船员居住,船上的其他支持系统就没有问题,核动力也是如此。船基本上想要尽可能地运行。在海上停留很长时间需要多长时间?

美国海军已派出三艘核动力船

完成不在世界各地航行

seaforces.org)

美国海军核潜艇甚至在上世纪中后期

在世界各地完成水下导航

国家利益)

USS Triton SSRN-586

这艘船完成了在世界各地水下航行的船员名单Around_the_world_submerged.htm)

核反应堆中的燃料是通过燃料棒的性质加入的。核反应堆堆芯中有数百个核燃料棒。这些核燃料棒为核动力船舶巡航海洋提供了强大的动力。然而,核燃料的长期使用将成为乏核燃料,不能继续维持核反应但仍然辐射。此时,需要更换燃料。

voa.marad.dot.gov)

海洋核反应堆的燃料替代通常在大修期间和船舶其他系统的维护期间进行。与传统动力船替代燃料的方式不同,用核动力船替换燃料的过程更加复杂和危险。核反应堆需要在添加新核燃料之前处理旧燃料棒。基本操作是打开核反应堆堆芯的顶盖,用起重机拉出堆芯中的旧燃料棒并将其送到冷却池进行冷却。在旧燃料棒被送走后,起重机用于将新燃料棒重新提升到核心中。

拆卸燃料棒的过程大致如上所示。

这是在福岛核电站发生事故之后

从核心移除核燃料棒

日经亚洲评论)

更换切尔诺贝利核电站的燃料棒

pinterest)

填充新的燃料棒不是更换工作的结束。最麻烦的一步是处理旧的燃料棒,因为废核燃料仍具有相对危险的放射性。最初的处理是直接填埋,但很快发现这种方法不可靠。现在将它放入乏燃料池一段时间(以年计算)更为普遍,主要是加入燃料池。它是含硼水;它配备了相应的冷却系统来冷却乏燃料池。

用过的起重机将用过的核燃料提升到水池的格栅中

与Radiation.com一起生活)

将冷却的废核燃料置于干燥的储罐中。干燥储罐由钢和混凝土制成。内层由钢制成,外层由混凝土制成,以减少核辐射。干桶主要用于西方国家的核电厂和核废料场。俄罗斯的储存方法是将这些核废料埋在坑里:在挖掘一个巨大的储存坑之后,大坑被分成几个储存区,整个储存坑都来自内部。在外面使用钢筋混凝土。

干式储罐的一个缺点是实际使用寿命不长。

NukeWatch NM)

特约作者:U156

文/U156

今天我们正在回答一位网友提出的问题。

当我们过去编写切尔诺贝利时,我们谈到了目前广泛使用的几种类型的核反应堆。轻水反应堆分为压水反应堆和沸水反应堆。核电厂,航空母舰和核潜艇中使用的核反应堆是轻核反应堆中的压水反应堆,中国大陆使用的核电厂中使用的反应堆都是压水反应堆。

PWR结构图

nrc.gov)

压水反应堆的工作原理在切尔诺贝利系列的第一部分中有所描述。我在此不再重复。单击此句可跳转到上一篇文章。在这里我们将讨论核动力船的燃料问题。与传统船舶相比,核动力船舶的优势之一是耐久性几乎是无限的:只要供应足以让船员居住,船上的其他支持系统就没有问题,核动力也是如此。船基本上想要尽可能地运行。在海上停留很长时间需要多长时间?

美国海军已派出三艘核动力船

完成不在世界各地航行

seaforces.org)

美国海军核潜艇甚至在上世纪中后期

在世界各地完成水下导航

国家利益)

USS Triton SSRN-586

这艘船完成了在世界各地水下航行的船员名单Around_the_world_submerged.htm)

核反应堆中的燃料是通过燃料棒的性质加入的。核反应堆堆芯中有数百个核燃料棒。这些核燃料棒为核动力船舶巡航海洋提供了强大的动力。然而,核燃料的长期使用将成为乏核燃料,不能继续维持核反应但仍然辐射。此时,需要更换燃料。

voa.marad.dot.gov)

海洋核反应堆的燃料替代通常在大修期间和船舶其他系统的维护期间进行。与传统动力船替代燃料的方式不同,用核动力船替换燃料的过程更加复杂和危险。核反应堆需要在添加新核燃料之前处理旧燃料棒。基本操作是打开核反应堆堆芯的顶盖,用起重机拉出堆芯中的旧燃料棒并将其送到冷却池进行冷却。在旧燃料棒被送走后,起重机用于将新燃料棒重新提升到核心中。

拆卸燃料棒的过程大致如上所示。

这是在福岛核电站发生事故之后

从核心移除核燃料棒

日经亚洲评论)

更换切尔诺贝利核电站的燃料棒

pinterest)

填充新的燃料棒不是更换工作的结束。最麻烦的一步是处理旧的燃料棒,因为废核燃料仍具有相对危险的放射性。最初的处理是直接填埋,但很快发现这种方法不可靠。现在将它放入乏燃料池一段时间(以年计算)更为普遍,主要是加入燃料池。它是含硼水;它配备了相应的冷却系统来冷却乏燃料池。

用过的起重机将用过的核燃料提升到水池的格栅中

与Radiation.com一起生活)

将冷却的废核燃料置于干燥的储罐中。干燥储罐由钢和混凝土制成。内层由钢制成,外层由混凝土制成,以减少核辐射。干桶主要用于西方国家的核电厂和核废料场。俄罗斯的储存方法是将这些核废料埋在坑里:在挖掘一个巨大的储存坑之后,大坑被分成几个储存区,整个储存坑都来自内部。在外面使用钢筋混凝土。

干式储罐的一个缺点是实际使用寿命不长。

NukeWatch NM)

特约作者:U156