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        核子遠征記

        2020-01-07 08:14:51核子
        小哥白尼·軍事科學畫報 2020年9期
        關鍵詞:核裂變鸚鵡螺核子

        【導語】

        我叫核子,生活在一個鈾235原子里,和許多其他核子住在一起。我的許多核子同伴都從事著偉大的事業(yè)。它們有的見證過原子彈蘑菇云,有的在核電站工作。我不一樣,我想加入海軍,當一名縱橫四海的水手,在遠征途中建功立業(yè)。

        核子的傳說

        在我們核子圈有個傳說:如果一個中子(核子的一種),以適當?shù)乃俣茸矒粢粋€重核原子(比如鈾235原子),就能造成這個原子的分裂。原子分裂的同時,生活在其中的個別中子會趁亂出逃,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,這些中子又撞上更多原子……這撞來撞去的過程,就是核裂變的鏈式反應,能產(chǎn)生巨大的原子能。

        【小資料】可控核裂變

        原子彈和核反應堆的原理相同,都是將核裂變產(chǎn)生的巨大能量加以利用。不同的是,原子彈會一口氣把核燃料消耗殆盡,造成巨大殺傷力。而核反應堆里發(fā)生的是可控核裂變,在人工控制下,核燃料會被慢慢消耗,源源不斷地釋放能量。

        “鸚鵡螺”號

        如果我要去遠征,就得坐船,核潛艇是出現(xiàn)在我面前的第一個選項。1954年,世界上第一艘核潛艇“鸚鵡螺”號(SSN-571)下水,裝備了一座核反應堆。核裂變不需要氧氣,而且少量核燃料就能產(chǎn)生巨大能量。所以核潛艇既不用頻繁上浮換氣,也無須經(jīng)常返航補充燃料,一舉達成“隱蔽出擊”和“無限航程”兩項成就。這兩項成就,將核潛艇保送進了戰(zhàn)略武器的名單。乘戰(zhàn)略武器去遠征,想想就很刺激。

        【小資料】核燃料

        只有重核原子才能發(fā)生核裂變,因此常見的核燃料只有鈾235和钚239。其中,鈾235是自然界至今唯一能夠發(fā)生可控核裂變的同位素,也就是說,無論是核電站,還是軍艦上的核反應堆,都需要鈾235。

        “企業(yè)”號

        要是我沒能登上核潛艇怎么辦呢?核動力航空母艦也是個不錯的選擇。1960年,“企業(yè)”號航母(CVN-65),也就是世界上第一艘核動力航母下水。她裝備8座核反應堆,每一座都如同一個微縮版的核電站,不知疲倦地工作。一艘10萬噸級的核動力航母每天用多少電呢?據(jù)我所知,大概相當于一座中小型城市一天的用電量吧。如果我能驅(qū)動這么大的一艘軍艦,能不能得到一枚獎章?

        失敗的嘗試

        當然,也不是所有的核子都能成功登上核動力艦艇。假如,我是說假如,我所在的那塊鈾礦石被運到了法國,可就慘了。因為,法國海軍有目前世界上除美國海軍外唯一一艘核動力航母……這也太拗口了。“戴高樂”號航母于2001年進入法國海軍服役,但它從建造時就注定不會成功。為了節(jié)省經(jīng)費,她直接使用了2座核潛艇上的核反應堆,動力嚴重不足,以至于她只能跑出25節(jié)的低速。不!這簡直不能忍,我不能想象慢悠悠的海軍生涯。

        全面開花

        經(jīng)過一番研究,我發(fā)現(xiàn),對于大多數(shù)艦艇來說,常規(guī)動力足夠了。這也是為什么一提起核動力,大家只能想到潛艇和航母。但是,凡事總有例外。有個國家,就雄心勃勃地準備打造一支核海軍,這就是俄羅斯/蘇聯(lián)。這支“夢艦隊”包括蘇聯(lián)時期已經(jīng)建造的核潛艇、核動力巡洋艦、核動力偵察船,也包括俄羅斯海軍計劃中的核動力驅(qū)逐艦、核動力航母。再加上軍用核動力破冰船……在這里,我只想勸勸俄羅斯海軍:鈾235很貴,而且核廢料回收起來也不容易,悠著點兒吧。

        【小資料】搞錯的“第一”頭銜

        第一艘核潛艇是“鸚鵡螺”號,那么第一艘核動力水面艦艇是“企業(yè)”號嗎?不!其實,“長灘”號核動力巡洋艦才是這個“第一”頭銜的正主。她于1957年動工,搭載2座與“鸚鵡螺”號相同的核反應堆。至今,全球共建造過13艘核動力巡洋艦,目前在役的,只剩俄羅斯的“彼得大帝”號了。

        遨游太空

        如果我在漫長的等待中,一不小心趕上了未來的星戰(zhàn),我還能實現(xiàn)當水手的夢想嗎?有這么一種說法:除了大氣層內(nèi)的陸地和天空,其他地方都是海軍的戰(zhàn)場。這是不是說明,太空軍也算海軍呀?畢竟,太空戰(zhàn)艦也算軍艦嘛。那么太空戰(zhàn)艦能夠使用核動力嗎?應該能。首先,太空戰(zhàn)艦體積巨大,能夠容納核反應堆及相關設備;其次,太空中存在液態(tài)水和冰,可以作為核反應堆的冷卻劑。

        【結(jié)語】

        面前擺著這么多選擇,我已經(jīng)等不及開始我的遠征了。那么,最后的問題來了:撞擊我的那個中子在哪兒?原子分裂后,我會成為新原子的成員?還是成為撞擊其他原子的中子?雖然有點兒緊張,但是我準備好啦!

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