来源:星辰影院人气:773更新:2023-03-21 17:56:21
在电影《变形金刚2:卷土重来》中,堕落金刚的徒弟威震天在地球将唯一能杀死堕落金刚的擎天柱偷袭杀死之后,随后就向着地球杀来。
堕落金刚
堕落金刚第一个攻击的就是位于北大西洋的美国第2舰队,以陨石的形式向着美军罗斯福号航空母舰撞去,直接把罗斯福号航空母舰撞成两截。本篇文章我们就来了解一下这艘在电影中被堕落金刚击沉的美军航空母舰。
电影《变形金刚2:卷土重来》剧照
罗斯福号航空母舰(USS Theodore Roosevelt CVN-71)是美国尼米兹级航空母舰的4号舰,1981年开始建造,1984年下水,1986年10月25日正式服役。罗斯福号航空母舰的名字来源于美国第26任总统西奥多·罗斯福,但是航母并不是美国第一艘以罗斯福总统为名的航空母舰,另一艘罗斯福号航空母舰(USS Franklin D. Roosevelt CVB-42)的命名其实是取自第32任的富兰克林·德拉诺·罗斯福总统。
罗斯福号航空母舰总长332.9m,飞行甲板宽76.8m,吃水线11.8m,标准排水量80777t,满载排水量104600t,最大航速35节,巡航航速30节以上,续航力为800000~1000000海里。动力方面,罗斯福号航空母舰拥有2座A4W核反应堆,4台汽轮机和4台应急柴油机。
罗斯福号航空母舰搭载了78架舰载机,包括20架F-14D战斗机(已退役)、36架F/A-18战斗机、4架EA-6B徘徊者电子战飞机、4架E-2C鹰眼预警机、6架S-3B北欧海盗直升机、2架ES-3A阴影、4架SH-60F直升机和2架HH-60H救援直升机。
罗斯福号航空母舰装备了AN/SPS-48E 3D空中搜索雷达、AN/SPS-49(V)5 2D空中搜索雷达、AN/SPQ-9B目标截获雷达、AN/SPN-46空中管制雷达、AN/SPN-43C空中管制雷达、AN/SPN-41着陆辅助雷达、4个Mk 91 NSSM引导系统、4个Mk 95雷达、SPS48E,SPS49(V)5,MK23TAS 对空搜索雷达、SPS64(V)9导航雷达、SPS67V对海搜索雷达等等电子设备;舰载火炮方面,罗斯福号航空母舰拥有3座8联装海麻雀舰对空导弹发射装置、4座MK15“密集阵”和4座MK36-S-RBOC发射装置。
1991年海湾战争中,罗斯福号航空母舰舰上的飞机频繁起降,携各种导弹和激光制导炸弹对伊拉克进行狂轰滥炸;1999年在空袭南联盟的军事行动中,其编队的各式战舰和战机多次袭击南联盟民用目标,造成了大量平民伤亡;2001年,罗斯福号航空母舰参加了打击阿富汗的军事行动……
罗斯福号航空母舰是美国现役尼米兹级10艘航空母舰中作战次数最多、实战经验最为丰富的一艘航空母舰。罗斯福号航空母舰多次参加美国在海外的军事干涉行动,也曾不断在中国南海通过举行演习炫耀武力,进行所谓的军事威慑。
专业人士认为,罗斯福号不仅仅是一艘航母,还是美国力量的象征。(环球网评)
这个问题已经回答过很多次了。但就击沉一艘核动力航母所带来的环境影响,其实很多国家也是有过评估的。
就目前而言,航母仍然是世界上最安全的船只,同时航母的反应堆虽然功率巨大,但也是世界上最安全的反应堆类型。
一般我们能够看到的核反应堆,例如核电站中的大型反应堆,在周围是有各种不同的防护措施的。
这些防护措施包括钢筋水泥制成的隔绝墙,以及由冷却水构成的降温层。
但是,受制于地形和地质结构的限制,我们很难将陆地上核电站的防护措施做到无限大以至于万无一失。
类似于福岛核电站,我们可以看到福岛核电站的反应堆都是建立在一个钢筋混凝土的基座(20)上的。这个基座建设的时候设计是可以满足0.18 g(1.74 m/s^2)的地表尖峰加速度的。311大地震的时候作用到这个基座上的最大加速度是0.125 g(1.22 m/s^2),持续了30秒,基座没有受到任何损失。而后来的海啸则冲毁了反应堆的上半部分,导致反应堆事故的产生。
当然了,如果在设计核电站的时候将基座和外壳都设计得很厚,是可以抵挡海啸的。例如做500米厚的外壳,不仅海啸能抵挡了,而且连核弹都不怕了。但事情并不是这么简单,接近于无限重量的反应堆外壳会导致地质变形。
地表之下的结构并不是均匀的结构,在地板上的建筑物是无法在限定成本的条件下做到无限大的。过大就会导致地质应力和地层的压缩。最终这些应力会反作用于建筑物。
很多的建筑物地基下沉开裂的问题其实就源于这种原因。所以建一个外壳很厚的核电站,是可以抵御海啸冲击,但很难抵御地质变形,说人话就是不同等到有海啸,核电站就会出事故。原因就是地质问题“摸不透”。简单的例子就是没有任何一个国家可以准确地预报地震。这就是源于我们无法对地质地层进行100%的建模和测量。
刷新认知的事情是——在船上的核反应堆反而没有大型核电站所面临的地质问题。
往往船用核反应堆只需要一个简单的防护基座就可以安置了。无论从规模还是体积来看,都比陆地上的核电站要小得多,并且也安全得多。船浮于水面,不需要考虑摸“不透的”地质问题,只需要考虑船体结构问题,船体的所有结构都是可以计算的,这时候船用核反应堆的防护外壳甚至不需要增加太多冗余设计和结构就可以达到100%安全的效果。
一个典型的航母反应堆或者是潜艇反应堆,例如上图的灰色就是一个反应堆保护外壳的示意结构。和外壳之外的通路只有两个管道——蒸汽管道和冷却水管道。如果反应堆出现故障的时候,例如蒸汽管道破裂:这个时候反应堆本身的堆芯压力就会上升。上升的压力会迫使燃料棒从反应堆内被推出,这时候反应堆就自动停止了。如果是冷却水管道破裂或断开反应堆内的温度和压力也会上升,同样也会导致燃料棒被推出,反应堆也会进入停止状态;如果是反应堆的压力骤降,这时候反应堆内由压力所维持的控制棒会降低,下落足够的控制棒会给反应堆踩一脚刹车,让反应堆强行停止工作。
最坏的情况下是反应堆的外壳被鱼雷或者导弹击破。这时候反应堆内的压力被打破,同样也会停堆,让反应堆无法工作。
现在的核电反应堆的设计其实已经吸取了切尔诺贝利核电站事故的经验教训,并不会像切尔诺贝利核电站的RBMK-1000 型压力管式石墨慢化沸水反应堆一样出现爆炸的现象。相反的是反应堆虽然功率巨大但现在反应堆的动作都是相当“轻柔”的,这一点军用民用的都一样。
下面就是大家关心的核泄露的问题了。
航母核反应堆内的核燃料并不多,只有150-200公斤。虽然浓度比民用反应堆的核燃料(3-5%)高得多达到了75%以上,但是总体质量在那里摆着呢。即便是200公斤的核燃料全部泄露出来,造成的环境污染也并不大。
说一个更直观的数值吧,天然的泥土、岩石和水中含有百万分之一至百万分之十左右的铀。铀并不是一种稀有金属,而是普遍存在的。一台挖掘机随便在地面上挖出1立方米的泥土……
里面就会有2钱甚至半两多的铀存在。只不过百万分之一到百万分之十的丰度是没有什么开采价值的,真正开采的铀矿都是直接开采铀的氧化物,例如沥青铀矿。
航母一个反应堆中全部的200公斤铀其实也就相当于20万吨砂石料内的天然铀含量,这个数量级别放在大约7-10万方土的概念,如果做工程的人基本上会了解,基本上还不足一个工地一天的挖土量了。
当然了,反应堆中的中间产物高放射性的铯和碘同位素还是有一些危害的,但这些东西半衰期都很短,短时间内就会失去放射性衰变为安全的元素。对环境上的影响也不大。
最后,咱们可以逆向思维,如果核反应堆的航母被击毁后会造成大量的环境污染,导致一个广泛区域内不适合人类生存。那么各个国家的军队会第一时间发展各种核动力船只。到打仗的时候直接开到对方沿海。就不战而屈人之兵了——让敌人选择是挨炮弹最终投降,还是遭受核污染进而灭国,战争中的军队是做得出这种事情的。但为什么没有人这样做呢?还是因为反应堆被击毁也造成不了太大的污染。
这个问题已经回答过很多次了。但就击沉一艘核动力航母所带来的环境影响,其实很多国家也是有过评估的。
就目前而言,航母仍然是世界上最安全的船只,同时航母的反应堆虽然功率巨大,但也是世界上最安全的反应堆类型。
一般我们能够看到的核反应堆,例如核电站中的大型反应堆,在周围是有各种不同的防护措施的。
这些防护措施包括钢筋水泥制成的隔绝墙,以及由冷却水构成的降温层。
但是,受制于地形和地质结构的限制,我们很难将陆地上核电站的防护措施做到无限大以至于万无一失。
类似于福岛核电站,我们可以看到福岛核电站的反应堆都是建立在一个钢筋混凝土的基座(20)上的。这个基座建设的时候设计是可以满足0.18 g(1.74 m/s^2)的地表尖峰加速度的。311大地震的时候作用到这个基座上的最大加速度是0.125 g(1.22 m/s^2),持续了30秒,基座没有受到任何损失。而后来的海啸则冲毁了反应堆的上半部分,导致反应堆事故的产生。
当然了,如果在设计核电站的时候将基座和外壳都设计得很厚,是可以抵挡海啸的。例如做500米厚的外壳,不仅海啸能抵挡了,而且连核弹都不怕了。但事情并不是这么简单,接近于无限重量的反应堆外壳会导致地质变形。
地表之下的结构并不是均匀的结构,在地板上的建筑物是无法在限定成本的条件下做到无限大的。过大就会导致地质应力和地层的压缩。最终这些应力会反作用于建筑物。
很多的建筑物地基下沉开裂的问题其实就源于这种原因。所以建一个外壳很厚的核电站,是可以抵御海啸冲击,但很难抵御地质变形,说人话就是不同等到有海啸,核电站就会出事故。原因就是地质问题“摸不透”。简单的例子就是没有任何一个国家可以准确地预报地震。这就是源于我们无法对地质地层进行100%的建模和测量。
刷新认知的事情是——在船上的核反应堆反而没有大型核电站所面临的地质问题。
往往船用核反应堆只需要一个简单的防护基座就可以安置了。无论从规模还是体积来看,都比陆地上的核电站要小得多,并且也安全得多。船浮于水面,不需要考虑摸“不透的”地质问题,只需要考虑船体结构问题,船体的所有结构都是可以计算的,这时候船用核反应堆的防护外壳甚至不需要增加太多冗余设计和结构就可以达到100%安全的效果。
一个典型的航母反应堆或者是潜艇反应堆,例如上图的灰色就是一个反应堆保护外壳的示意结构。和外壳之外的通路只有两个管道——蒸汽管道和冷却水管道。如果反应堆出现故障的时候,例如蒸汽管道破裂:这个时候反应堆本身的堆芯压力就会上升。上升的压力会迫使燃料棒从反应堆内被推出,这时候反应堆就自动停止了。如果是冷却水管道破裂或断开反应堆内的温度和压力也会上升,同样也会导致燃料棒被推出,反应堆也会进入停止状态;如果是反应堆的压力骤降,这时候反应堆内由压力所维持的控制棒会降低,下落足够的控制棒会给反应堆踩一脚刹车,让反应堆强行停止工作。
最坏的情况下是反应堆的外壳被鱼雷或者导弹击破。这时候反应堆内的压力被打破,同样也会停堆,让反应堆无法工作。
现在的核电反应堆的设计其实已经吸取了切尔诺贝利核电站事故的经验教训,并不会像切尔诺贝利核电站的RBMK-1000 型压力管式石墨慢化沸水反应堆一样出现爆炸的现象。相反的是反应堆虽然功率巨大但现在反应堆的动作都是相当“轻柔”的,这一点军用民用的都一样。
下面就是大家关心的核泄露的问题了。
航母核反应堆内的核燃料并不多,只有150-200公斤。虽然浓度比民用反应堆的核燃料(3-5%)高得多达到了75%以上,但是总体质量在那里摆着呢。即便是200公斤的核燃料全部泄露出来,造成的环境污染也并不大。
说一个更直观的数值吧,天然的泥土、岩石和水中含有百万分之一至百万分之十左右的铀。铀并不是一种稀有金属,而是普遍存在的。一台挖掘机随便在地面上挖出1立方米的泥土……
里面就会有2钱甚至半两多的铀存在。只不过百万分之一到百万分之十的丰度是没有什么开采价值的,真正开采的铀矿都是直接开采铀的氧化物,例如沥青铀矿。
航母一个反应堆中全部的200公斤铀其实也就相当于20万吨砂石料内的天然铀含量,这个数量级别放在大约7-10万方土的概念,如果做工程的人基本上会了解,基本上还不足一个工地一天的挖土量了。
当然了,反应堆中的中间产物高放射性的铯和碘同位素还是有一些危害的,但这些东西半衰期都很短,短时间内就会失去放射性衰变为安全的元素。对环境上的影响也不大。
最后,咱们可以逆向思维,如果核反应堆的航母被击毁后会造成大量的环境污染,导致一个广泛区域内不适合人类生存。那么各个国家的军队会第一时间发展各种核动力船只。到打仗的时候直接开到对方沿海。就不战而屈人之兵了——让敌人选择是挨炮弹最终投降,还是遭受核污染进而灭国,战争中的军队是做得出这种事情的。但为什么没有人这样做呢?还是因为反应堆被击毁也造成不了太大的污染。
这个问题已经回答过很多次了。但就击沉一艘核动力航母所带来的环境影响,其实很多国家也是有过评估的。
就目前而言,航母仍然是世界上最安全的船只,同时航母的反应堆虽然功率巨大,但也是世界上最安全的反应堆类型。
一般我们能够看到的核反应堆,例如核电站中的大型反应堆,在周围是有各种不同的防护措施的。
这些防护措施包括钢筋水泥制成的隔绝墙,以及由冷却水构成的降温层。
但是,受制于地形和地质结构的限制,我们很难将陆地上核电站的防护措施做到无限大以至于万无一失。
类似于福岛核电站,我们可以看到福岛核电站的反应堆都是建立在一个钢筋混凝土的基座(20)上的。这个基座建设的时候设计是可以满足0.18 g(1.74 m/s^2)的地表尖峰加速度的。311大地震的时候作用到这个基座上的最大加速度是0.125 g(1.22 m/s^2),持续了30秒,基座没有受到任何损失。而后来的海啸则冲毁了反应堆的上半部分,导致反应堆事故的产生。
当然了,如果在设计核电站的时候将基座和外壳都设计得很厚,是可以抵挡海啸的。例如做500米厚的外壳,不仅海啸能抵挡了,而且连核弹都不怕了。但事情并不是这么简单,接近于无限重量的反应堆外壳会导致地质变形。
地表之下的结构并不是均匀的结构,在地板上的建筑物是无法在限定成本的条件下做到无限大的。过大就会导致地质应力和地层的压缩。最终这些应力会反作用于建筑物。
很多的建筑物地基下沉开裂的问题其实就源于这种原因。所以建一个外壳很厚的核电站,是可以抵御海啸冲击,但很难抵御地质变形,说人话就是不同等到有海啸,核电站就会出事故。原因就是地质问题“摸不透”。简单的例子就是没有任何一个国家可以准确地预报地震。这就是源于我们无法对地质地层进行100%的建模和测量。
刷新认知的事情是——在船上的核反应堆反而没有大型核电站所面临的地质问题。
往往船用核反应堆只需要一个简单的防护基座就可以安置了。无论从规模还是体积来看,都比陆地上的核电站要小得多,并且也安全得多。船浮于水面,不需要考虑摸“不透的”地质问题,只需要考虑船体结构问题,船体的所有结构都是可以计算的,这时候船用核反应堆的防护外壳甚至不需要增加太多冗余设计和结构就可以达到100%安全的效果。
一个典型的航母反应堆或者是潜艇反应堆,例如上图的灰色就是一个反应堆保护外壳的示意结构。和外壳之外的通路只有两个管道——蒸汽管道和冷却水管道。如果反应堆出现故障的时候,例如蒸汽管道破裂:这个时候反应堆本身的堆芯压力就会上升。上升的压力会迫使燃料棒从反应堆内被推出,这时候反应堆就自动停止了。如果是冷却水管道破裂或断开反应堆内的温度和压力也会上升,同样也会导致燃料棒被推出,反应堆也会进入停止状态;如果是反应堆的压力骤降,这时候反应堆内由压力所维持的控制棒会降低,下落足够的控制棒会给反应堆踩一脚刹车,让反应堆强行停止工作。
最坏的情况下是反应堆的外壳被鱼雷或者导弹击破。这时候反应堆内的压力被打破,同样也会停堆,让反应堆无法工作。
现在的核电反应堆的设计其实已经吸取了切尔诺贝利核电站事故的经验教训,并不会像切尔诺贝利核电站的RBMK-1000 型压力管式石墨慢化沸水反应堆一样出现爆炸的现象。相反的是反应堆虽然功率巨大但现在反应堆的动作都是相当“轻柔”的,这一点军用民用的都一样。
下面就是大家关心的核泄露的问题了。
航母核反应堆内的核燃料并不多,只有150-200公斤。虽然浓度比民用反应堆的核燃料(3-5%)高得多达到了75%以上,但是总体质量在那里摆着呢。即便是200公斤的核燃料全部泄露出来,造成的环境污染也并不大。
说一个更直观的数值吧,天然的泥土、岩石和水中含有百万分之一至百万分之十左右的铀。铀并不是一种稀有金属,而是普遍存在的。一台挖掘机随便在地面上挖出1立方米的泥土……
里面就会有2钱甚至半两多的铀存在。只不过百万分之一到百万分之十的丰度是没有什么开采价值的,真正开采的铀矿都是直接开采铀的氧化物,例如沥青铀矿。
航母一个反应堆中全部的200公斤铀其实也就相当于20万吨砂石料内的天然铀含量,这个数量级别放在大约7-10万方土的概念,如果做工程的人基本上会了解,基本上还不足一个工地一天的挖土量了。
当然了,反应堆中的中间产物高放射性的铯和碘同位素还是有一些危害的,但这些东西半衰期都很短,短时间内就会失去放射性衰变为安全的元素。对环境上的影响也不大。
最后,咱们可以逆向思维,如果核反应堆的航母被击毁后会造成大量的环境污染,导致一个广泛区域内不适合人类生存。那么各个国家的军队会第一时间发展各种核动力船只。到打仗的时候直接开到对方沿海。就不战而屈人之兵了——让敌人选择是挨炮弹最终投降,还是遭受核污染进而灭国,战争中的军队是做得出这种事情的。但为什么没有人这样做呢?还是因为反应堆被击毁也造成不了太大的污染。
这个问题已经回答过很多次了。但就击沉一艘核动力航母所带来的环境影响,其实很多国家也是有过评估的。
就目前而言,航母仍然是世界上最安全的船只,同时航母的反应堆虽然功率巨大,但也是世界上最安全的反应堆类型。
一般我们能够看到的核反应堆,例如核电站中的大型反应堆,在周围是有各种不同的防护措施的。
这些防护措施包括钢筋水泥制成的隔绝墙,以及由冷却水构成的降温层。
但是,受制于地形和地质结构的限制,我们很难将陆地上核电站的防护措施做到无限大以至于万无一失。
类似于福岛核电站,我们可以看到福岛核电站的反应堆都是建立在一个钢筋混凝土的基座(20)上的。这个基座建设的时候设计是可以满足0.18 g(1.74 m/s^2)的地表尖峰加速度的。311大地震的时候作用到这个基座上的最大加速度是0.125 g(1.22 m/s^2),持续了30秒,基座没有受到任何损失。而后来的海啸则冲毁了反应堆的上半部分,导致反应堆事故的产生。
当然了,如果在设计核电站的时候将基座和外壳都设计得很厚,是可以抵挡海啸的。例如做500米厚的外壳,不仅海啸能抵挡了,而且连核弹都不怕了。但事情并不是这么简单,接近于无限重量的反应堆外壳会导致地质变形。
地表之下的结构并不是均匀的结构,在地板上的建筑物是无法在限定成本的条件下做到无限大的。过大就会导致地质应力和地层的压缩。最终这些应力会反作用于建筑物。
很多的建筑物地基下沉开裂的问题其实就源于这种原因。所以建一个外壳很厚的核电站,是可以抵御海啸冲击,但很难抵御地质变形,说人话就是不同等到有海啸,核电站就会出事故。原因就是地质问题“摸不透”。简单的例子就是没有任何一个国家可以准确地预报地震。这就是源于我们无法对地质地层进行100%的建模和测量。
刷新认知的事情是——在船上的核反应堆反而没有大型核电站所面临的地质问题。
往往船用核反应堆只需要一个简单的防护基座就可以安置了。无论从规模还是体积来看,都比陆地上的核电站要小得多,并且也安全得多。船浮于水面,不需要考虑摸“不透的”地质问题,只需要考虑船体结构问题,船体的所有结构都是可以计算的,这时候船用核反应堆的防护外壳甚至不需要增加太多冗余设计和结构就可以达到100%安全的效果。
一个典型的航母反应堆或者是潜艇反应堆,例如上图的灰色就是一个反应堆保护外壳的示意结构。和外壳之外的通路只有两个管道——蒸汽管道和冷却水管道。如果反应堆出现故障的时候,例如蒸汽管道破裂:这个时候反应堆本身的堆芯压力就会上升。上升的压力会迫使燃料棒从反应堆内被推出,这时候反应堆就自动停止了。如果是冷却水管道破裂或断开反应堆内的温度和压力也会上升,同样也会导致燃料棒被推出,反应堆也会进入停止状态;如果是反应堆的压力骤降,这时候反应堆内由压力所维持的控制棒会降低,下落足够的控制棒会给反应堆踩一脚刹车,让反应堆强行停止工作。
最坏的情况下是反应堆的外壳被鱼雷或者导弹击破。这时候反应堆内的压力被打破,同样也会停堆,让反应堆无法工作。
现在的核电反应堆的设计其实已经吸取了切尔诺贝利核电站事故的经验教训,并不会像切尔诺贝利核电站的RBMK-1000 型压力管式石墨慢化沸水反应堆一样出现爆炸的现象。相反的是反应堆虽然功率巨大但现在反应堆的动作都是相当“轻柔”的,这一点军用民用的都一样。
下面就是大家关心的核泄露的问题了。
航母核反应堆内的核燃料并不多,只有150-200公斤。虽然浓度比民用反应堆的核燃料(3-5%)高得多达到了75%以上,但是总体质量在那里摆着呢。即便是200公斤的核燃料全部泄露出来,造成的环境污染也并不大。
说一个更直观的数值吧,天然的泥土、岩石和水中含有百万分之一至百万分之十左右的铀。铀并不是一种稀有金属,而是普遍存在的。一台挖掘机随便在地面上挖出1立方米的泥土……
里面就会有2钱甚至半两多的铀存在。只不过百万分之一到百万分之十的丰度是没有什么开采价值的,真正开采的铀矿都是直接开采铀的氧化物,例如沥青铀矿。
航母一个反应堆中全部的200公斤铀其实也就相当于20万吨砂石料内的天然铀含量,这个数量级别放在大约7-10万方土的概念,如果做工程的人基本上会了解,基本上还不足一个工地一天的挖土量了。
当然了,反应堆中的中间产物高放射性的铯和碘同位素还是有一些危害的,但这些东西半衰期都很短,短时间内就会失去放射性衰变为安全的元素。对环境上的影响也不大。
最后,咱们可以逆向思维,如果核反应堆的航母被击毁后会造成大量的环境污染,导致一个广泛区域内不适合人类生存。那么各个国家的军队会第一时间发展各种核动力船只。到打仗的时候直接开到对方沿海。就不战而屈人之兵了——让敌人选择是挨炮弹最终投降,还是遭受核污染进而灭国,战争中的军队是做得出这种事情的。但为什么没有人这样做呢?还是因为反应堆被击毁也造成不了太大的污染。
这个问题已经回答过很多次了。但就击沉一艘核动力航母所带来的环境影响,其实很多国家也是有过评估的。
就目前而言,航母仍然是世界上最安全的船只,同时航母的反应堆虽然功率巨大,但也是世界上最安全的反应堆类型。
一般我们能够看到的核反应堆,例如核电站中的大型反应堆,在周围是有各种不同的防护措施的。
这些防护措施包括钢筋水泥制成的隔绝墙,以及由冷却水构成的降温层。
但是,受制于地形和地质结构的限制,我们很难将陆地上核电站的防护措施做到无限大以至于万无一失。
类似于福岛核电站,我们可以看到福岛核电站的反应堆都是建立在一个钢筋混凝土的基座(20)上的。这个基座建设的时候设计是可以满足0.18 g(1.74 m/s^2)的地表尖峰加速度的。311大地震的时候作用到这个基座上的最大加速度是0.125 g(1.22 m/s^2),持续了30秒,基座没有受到任何损失。而后来的海啸则冲毁了反应堆的上半部分,导致反应堆事故的产生。
当然了,如果在设计核电站的时候将基座和外壳都设计得很厚,是可以抵挡海啸的。例如做500米厚的外壳,不仅海啸能抵挡了,而且连核弹都不怕了。但事情并不是这么简单,接近于无限重量的反应堆外壳会导致地质变形。
地表之下的结构并不是均匀的结构,在地板上的建筑物是无法在限定成本的条件下做到无限大的。过大就会导致地质应力和地层的压缩。最终这些应力会反作用于建筑物。
很多的建筑物地基下沉开裂的问题其实就源于这种原因。所以建一个外壳很厚的核电站,是可以抵御海啸冲击,但很难抵御地质变形,说人话就是不同等到有海啸,核电站就会出事故。原因就是地质问题“摸不透”。简单的例子就是没有任何一个国家可以准确地预报地震。这就是源于我们无法对地质地层进行100%的建模和测量。
刷新认知的事情是——在船上的核反应堆反而没有大型核电站所面临的地质问题。
往往船用核反应堆只需要一个简单的防护基座就可以安置了。无论从规模还是体积来看,都比陆地上的核电站要小得多,并且也安全得多。船浮于水面,不需要考虑摸“不透的”地质问题,只需要考虑船体结构问题,船体的所有结构都是可以计算的,这时候船用核反应堆的防护外壳甚至不需要增加太多冗余设计和结构就可以达到100%安全的效果。
一个典型的航母反应堆或者是潜艇反应堆,例如上图的灰色就是一个反应堆保护外壳的示意结构。和外壳之外的通路只有两个管道——蒸汽管道和冷却水管道。如果反应堆出现故障的时候,例如蒸汽管道破裂:这个时候反应堆本身的堆芯压力就会上升。上升的压力会迫使燃料棒从反应堆内被推出,这时候反应堆就自动停止了。如果是冷却水管道破裂或断开反应堆内的温度和压力也会上升,同样也会导致燃料棒被推出,反应堆也会进入停止状态;如果是反应堆的压力骤降,这时候反应堆内由压力所维持的控制棒会降低,下落足够的控制棒会给反应堆踩一脚刹车,让反应堆强行停止工作。
最坏的情况下是反应堆的外壳被鱼雷或者导弹击破。这时候反应堆内的压力被打破,同样也会停堆,让反应堆无法工作。
现在的核电反应堆的设计其实已经吸取了切尔诺贝利核电站事故的经验教训,并不会像切尔诺贝利核电站的RBMK-1000 型压力管式石墨慢化沸水反应堆一样出现爆炸的现象。相反的是反应堆虽然功率巨大但现在反应堆的动作都是相当“轻柔”的,这一点军用民用的都一样。
下面就是大家关心的核泄露的问题了。
航母核反应堆内的核燃料并不多,只有150-200公斤。虽然浓度比民用反应堆的核燃料(3-5%)高得多达到了75%以上,但是总体质量在那里摆着呢。即便是200公斤的核燃料全部泄露出来,造成的环境污染也并不大。
说一个更直观的数值吧,天然的泥土、岩石和水中含有百万分之一至百万分之十左右的铀。铀并不是一种稀有金属,而是普遍存在的。一台挖掘机随便在地面上挖出1立方米的泥土……
里面就会有2钱甚至半两多的铀存在。只不过百万分之一到百万分之十的丰度是没有什么开采价值的,真正开采的铀矿都是直接开采铀的氧化物,例如沥青铀矿。
航母一个反应堆中全部的200公斤铀其实也就相当于20万吨砂石料内的天然铀含量,这个数量级别放在大约7-10万方土的概念,如果做工程的人基本上会了解,基本上还不足一个工地一天的挖土量了。
当然了,反应堆中的中间产物高放射性的铯和碘同位素还是有一些危害的,但这些东西半衰期都很短,短时间内就会失去放射性衰变为安全的元素。对环境上的影响也不大。
最后,咱们可以逆向思维,如果核反应堆的航母被击毁后会造成大量的环境污染,导致一个广泛区域内不适合人类生存。那么各个国家的军队会第一时间发展各种核动力船只。到打仗的时候直接开到对方沿海。就不战而屈人之兵了——让敌人选择是挨炮弹最终投降,还是遭受核污染进而灭国,战争中的军队是做得出这种事情的。但为什么没有人这样做呢?还是因为反应堆被击毁也造成不了太大的污染。
Copyright © 2010-2024