正文 第六百九十七章 用武器级铀的核反应堆?
曾经的苏联时代,库尔恰托夫核能研究所是最耀眼的存在之一,经费之类的从来不发愁,上面安排下来的任务,也没有完不成的。
但是,苏联解体,他们立刻就窘迫起来,曾经高额的研发费用消失得无影无踪,他们想要发展,那就得自己找生意,得给国外客户设计商用核反应堆。
在后世,大毛还成立了国家原子能公司,专门对外出口核电站,赚取宝贵的外汇,大毛除了石油和天然气这些常规能源,还有核电站这种先进能源!
但是,八十年代的切尔诺贝利核电站事故,让全世界都对大毛的核技术产生了怀疑,苏联解体这几年,库尔恰托夫核能研究所立刻就陷入了绝境,同样有大量的工程师投入西方阵营,剩下的在苦熬日子。
波罗的海造船厂的订单,简直就是雪中送炭!
莫斯科,库尔恰托夫核能研究所,所长谢尔盖-基里延科兴奋地看着来人。
切梅佐夫滔滔不绝地讲解着秦锋的设想。
“核反应堆的安全性至关重要,这也是很多客户的顾虑,建造海上浮动核电站,就可以完美地解决这些问题,一旦出现故障,随时都能把核电站拖走,也可以用海水冷却,这个问题解决,核电站就能更普遍。”
“七百兆瓦的核反应堆,功率是不小,但是,对于当核电站来说,这功率其实也不大,我们大毛这里研制的核电站,经常都是一千兆瓦的电功率,算下来,核反应堆的热功率就是三千兆瓦。”
大毛就是喜欢大的东西,核电站要造就造大的,不用说一千兆瓦电功率了,后世两千、三千兆瓦电功率的都有。
转换率大概三分之一,也就是说,核反应堆产生的热量,只有三分之一会变成电功率。
基里延科频频点头:“没错,是该研制更大功率的舰用核反应堆,但是,研究起来很复杂,需要大量的资金支持。”
“这不仅仅是资金的问题。”总工程师克拉斯诺开口:“目前,我们的舰用核反应堆热功率是三百多兆瓦,提升到七百兆瓦,我们需要建立新的模型,重新计算,靠我们研究所目前的力量,至少得两三年,才能完成模型的建立。”
“这个好说,太平洋集团有最先进的电子计算机技术,咱们要两三年才能完成的运算,他们两三天就算完了。”切梅佐夫开口。
量变引发质变,这是很浅显的道理,不是说把三百兆瓦的核反应堆体积放大一倍,就能变成六百兆瓦的,体积增大后,链式反应会加快,铀棒的大小该怎么确定,反应速率怎么控制,那都需要一套全新的数据模型。
这和商用核反应堆还不一样,因为舰艇使用的核反应堆体积很小,必须要用特殊的手段,堆芯的温度,蒸汽的压强和温度,过热蒸汽还是饱和蒸汽,这些参数都不一样,之前的方案就不能用。
全新研制,那仅仅数据模型,就需要在计算机上跑很久!他们手里的厄尔布鲁士-2,每秒运算能力只有可怜的每秒多达四万次,就算是用几十块处理器,预算能力也就是百万次而已。
在东方千亿次运算能力的计算机面前,根本就是不值一提啊!
听到这话,克拉斯诺立刻就兴奋起来:“如果能用东方的计算机,咱们可以把所有的模型都算一遍,这样会更安全。”
当年,切尔诺贝利核电站的事故,终结了石墨反应堆,这东西在低功率运转的时候,有一个反常行为,功率可能会暴涨,正规操作也没事,关键是切尔诺贝利核电站的一把手,只有火电站的运营经验,一个简简单单的紧急停堆经验,就把核电站给搞炸了。
这也暴露了当年研制的时候,没有经过反复的计算机模拟模型各种状况的缺陷,老毛子时代,也没这个能力。
一般来说,他们都是在实际运营中不断处理各种暴露的问题,然后再改进,慢慢地就成熟了,快中子反应堆就是这么搞的,至于重大事故?没出是侥幸,出了也正常。
现在,想到能用超级计算机,他们很是高兴。
门口,站着的人叹了口气,然后向回走。
“格罗莫夫将军,您不打算进去阻止他们吗?”一旁跟着的卡图京有些不解。
当接到这个消息的时候,格罗莫夫当下就做出了决定:绝对不能把最先进的舰用核反应堆技术交给东方人!这可是大毛海军的核心机密!
于是,两人就过来了,正好听到里面的谈话,但是,听着听着,格罗莫夫就改变了主意。
大毛哪里有什么先进的舰用核反应堆!
KN-3核反应堆和陆地的一样,也是不断地暴露问题,然后不断改进,慢慢提高,这是一条漫长的道路,苏联时代,红海军当小白鼠也就算了,现在,他们大毛海军可不能继续当小白鼠,他们耗费不起啊!
基洛夫级巡洋舰的核反应堆,就不停地出各种问题,如果乌里扬诺夫斯克号航母能建成,估计也会遇到问题,能不能正常使用还不一定呢,这些都是有缺陷的。
现在,如果东方人出钱出力,让大毛的核反应堆研发机构搞出一款成熟的舰用核反应堆来,貌似也是个不错的选择,他们大毛海军以后想要造核动力航母,也就有现成的了。
不仅仅是利用了东方人的资源,同时还让东方人当小白鼠,万一还不成熟,也可以在之后的使用中不断暴露缺陷,慢慢成熟起来啊。
所以,还反对个毛。
再说了,这一连串的行动,摆明了就是东方人故意的,如果他反对了,那东方人估计还是不会参加基辅号的竞标,那接下来的赚钱计划说不定也就泡汤了。
出售的资金还是小头,这之后的维修才是大头,如果激怒了秦总,找个传话筒,跑去阿三那边一通忽悠,阿三可能就不会把航母放在他们这里改装,那之后的改装费用都赚不上了。
所以,综合各种情况考虑,这核反应堆的事情,也就别反对了,让他们打着这个商用的名义捣鼓去吧。
就大毛现在这样,没有外界资金支持,他们根本就不可能把先进的舰用核反应堆捣鼓出来,那可是会烧钱的,海量的烧钱啊。
房间里,切梅佐夫不知道反对的人曾经来过又走了,此时的他,还在滔滔不绝地介绍着秦锋给他说的那一套理论。
“这个项目不错,我们要是能和秦总亲自谈一下就好了,我们先报两亿美元的研发费用,会不会……”
“不多,太平洋集团的钱很多,你们报两亿的研发费用,咱们报两亿的建造费用,先给秦总报四亿的价格,如果不够,以后咱们再要。”
平心而论,这个价格并不高,要知道,尼米兹级航母的核反应堆和附件,采购费用就是三亿美元一座,这还是五百兆瓦的,还不包括研发费用。
切梅佐夫有信心,秦总会接受的。
“我联系一下,据说秦总也来了莫斯科,他要是能来这里一趟就好了。”
第二天,上午。
秦锋兴致勃勃地来到了库尔恰托夫核能研究所,看着面前的一大群专家们。
现在是个不错的机会,和这些专家们见了面,接下来就该培养感情了,等以后感情好,这些人就全部留在咱们东方吧!
“秦总,有关您的需求,我们已经听切梅佐夫先生说过了。”基里延科开口:“我们认为,研发经费至少需要两亿,同时,我们还需要贵方的超级计算机。”
“没问题。”秦锋点头:“这种核反应堆在研制出来之后,能很好地满足我们的使用,据我估计,沿海至少有十座以上的需求,同时,世界各地还有不少市场,研发经费我们出,那这技术专利,也就是我们的,你们自用可以,但是出口嘛,你们不能甩开我们单干。”
“那是自然。”切梅佐夫赶紧点头:“你们出的研发经费,我们要卖出去赚钱,也会分给你们一部分利润的。”
这要求不过分,先答应了再说,等以后研制出来,那卖不卖就不是东方人说了算的。
“秦总,这建造费用,估计也得两亿。”切梅佐夫继续说道。
“这个也没问题,初期研发,应该是先用计算机模拟吧?咱们先投入一千万,然后用咱们的计算机来搞模拟设计,这应该够了吧?”
“够了,够了!”
这种项目,绝对不可能一次性地把钱都给了,先注入启动资金再说,一千万美元已经不少了,毕竟就是在计算机上做实验。
“秦总,那我们接下来核对一下技术指标。”克拉斯诺这个工程师开口了。
“单堆热功率七百兆瓦,一回路蒸汽温度480摄氏度,每小时产生蒸汽量两千吨……”
要研制一款产品,首先得有个指标,按照这个指标来捣鼓,超出指标更好,不达标和客户商量商量,不行就凑合着使用。
克拉斯诺是个严谨的工程师,当然要首先约定这些指标了。
秦锋一边听,一边点头,这些指标都和自己的设想差不多。
“核反应堆的丰度百分之七十,每十二年更换一次核燃料……”
当听到这里的时候,秦锋摇头:“不对,不对,这核燃料的丰度太低了。”
低?
克拉斯诺皱了皱眉头:“秦总,美国尼米兹级航母的核反应堆丰度不过百分之六十五,我们的达到了百分之七十,你居然还说不够?”
“尼米兹级核反应堆靠百分之六十五的丰度,更换周期就能达到十五年以上,甚至是二十年,咱们用百分之七十的丰度,结果才十二年,这合适吗?”
燃料丰度,也可以理解为浓缩程度。
铀有三种同位素,自然界里,铀238占据了百分之九十九点多,但是,这东西不容易裂变,容易裂变的是占据百分之零点几的铀235或者是铀233,所以,就需要使用离心等方式,把铀238这种杂质去掉,剩下两种才能用。
而这个过程,就是铀的浓缩,把铀浓缩的程度越高,也就是丰度越高,耗费的成本就越高。
商业使用的核电站,出于成本考虑,百分之三左右的丰度就够了,简单来说,只要能烧就行,大不了每年都填一车核燃料进去,反正也花不了多少钱。
但是,军舰上的核反应堆就不行了。
核反应堆不可能露天放着,得放到军舰内部,周围还得有装甲保护,内部空间有限,想把铀棒抽出来,就得把上面的甲板割开,每次更换燃料,都意味着是一次大修的工作量。
所以,得尽量增加丰度,这样可以减少更换燃料的工作量。
至于老毛子的核反应堆为啥更换周期短,很明显,这是因为内部烧得快呗。
“秦总,那您要多少?”
“三十年以上,这样一来,我们建造的海上浮动核电站,就不需要更换燃料了,等到燃料烧完了,整个核电站就报废处理。”
三十年!
克拉斯诺皱眉头:“这……燃料的丰度要达到百分之九十五以上,还得优化核反应堆内部的结构,秦总,商用核反应堆不能用武器级原料的,这样会受到国际原子能机构的谴责。”
“我们东方也是五常之一,不怕。至于以后卖出去……以后的事情以后再说,万一以后放宽了呢?”
核反应堆只是将原子核中蕴含的能量平稳地释放出来,而蘑菇弹是要将能量突然剧烈地释放出来,也就是让链式反应猛烈进行,一旦开始就无法终结。
这样需要一个临界质量或者是临界体积的说法,只有足够大,才能让反应迅速完成。
这个指标和丰度有关,丰度越高越容易,比如说,百分之九十三以上丰度的铀235,临界质量是52千克,同样浓度的铀233则是15千克,钚239是16.7千克。
如果再加上反射层,可以将这些要求缩小一个数量级,铀233最低只要1.5千克就能爆。
这些对比的话,铀233和钚239最适合造蘑菇弹,铀235主要用来供应核反应堆。更何况,铀233不一定要浓缩,还可以用钍232通过衰变生成。阿三就是这么干的。
但是铀235这东西多了,也能造核弹啊。
核反应堆的燃料丰度堪比核武器,这……
克拉斯诺总感觉心中不踏实。
但是,这也是一个发展趋势,毕竟,航母或者核潜艇这些大家伙,每次更换核燃料都是个大工程,核燃料就够贵的了,更换的人工费用更高,整体下来,不划算!
“秦总,如果用这种设计方案,那核燃料的采购费用会相当高。”基里延科试图从另一个角度说服秦锋:“一公斤武器级的浓缩铀,造价就得五十万美元左右,而核反应堆里用的,一公斤只需要十万美元。”
“不不,我认为,武器级的浓缩铀更便宜。”秦锋摇头:“那么多退役的核弹头,处理还得耗费资源,不如把它改成核燃料,这样还能赚一笔钱,这属于双赢。”
浓缩铀是没有保质期的,它的半衰期动辄就是多少万年,这点比氢弹好,氘氚的半衰期就短了。
蘑菇弹的质保期,主要是因为附件机构,保险啥的部件有期限,过了期限容易失效,万一在仓库里存着的时候炸了怎么办?
拆掉外面的附件,然后把武器级铀拿出来当核燃料,这想法,也只有秦总能想出来,不是天才,就是疯子啊!
“秦总,这个……我想我们国内是不允许这么做的。”
“那我们自己来,我们东方也有一些临近保质期的蘑菇弹,刚好重新加工成核原料。”
曾经给部队处理报废的手榴弹,现在给部队处理报废的蘑菇弹,咱们太平洋集团是部队的好帮手!
在场的人面面相觑。
“总之,我的要求,就是核燃料塞进去之后,能烧三十年。”秦锋说道:“这个是硬性指标,如果你们能做到,咱们就继续谈,如果做不到……抱歉,咱们太平洋集团从来不在有缺陷的项目上投资。”
“好,秦总,听你的,咱们想办法达到这个指标!”基里延科点头。
很明显,不答应,生意就跑了,两亿美元啊,他们库尔恰托夫核能研究所最需要钱了!
再说了,他心中也清楚,说什么海上浮动核电站,其实就是给核动力航母准备的,三十年不用更换燃料,就能和航母同寿命,国内海军也会喜欢的,用东方的资金来帮助他们发展军工,这必须要答应,没什么可犹豫的!
“好!”
秦锋也很满意,航母的核反应堆,终于算是有着落了,后世有很多技术保密,也有很多谣言满天飞,比如说高温气冷反应堆,这东西是安全,但是体积太大,根本就搬不到航母上,还有什么玲珑一号,燃料丰度太低,也不合适。
004航母究竟用的是啥,秦锋重生前一直都没搞懂,现在嘛,咱帮忙解决了!