跟着中船重工说到研制国产核动力航母，立即在军迷中掀起了评论核动力的热潮。但关于航母和潜艇核动力的一些根本知识，一知半解乃至完全不了解的占了很大一部分，很有必要对一些知识性的知识，进行通俗化阐明：
舰船的核动力，不管是水面的核动力航母、核动力巡洋舰、核动力破冰船，仍是水下的核潜艇，曩昔和现在，都是采纳反响堆——高压蒸汽循环体系——汽轮机——发电机或变速齿轮体系——大轴——螺旋桨来完结推动。
高压蒸汽冷却循环体系，是现在一切舰船核反响堆的能量输出方法。因而一切的核舰船，不管水上仍是水下，都是选用压水堆。所谓的压水，便是高压轻水，也便是高压一般纯净水。水的比热很高，能够吸收和开释很多热能。一般水在常温一个大气压下，100摄氏度就欢腾了，但在150个大气压下，水加热到200多摄氏度都不会欢腾。高压水能够从反响堆内循环输出很多的能量。一旦减压，就会变成能量极大的蒸汽，来推动汽轮机旋转做功或许发电。
现在陆地上实验成功的所谓“高温气冷堆”或其他先进堆型，都还无法上舰。因而网上说什么清华早就突破了气冷堆，能够直接上舰，世界领先之类，都是没知识的乱讲。压水堆依然是一切核动力船只的仅有挑选。
相同是发生高压蒸汽，航母核动力体系一般发生“过热蒸汽”，而核潜艇上一般是“饱满蒸汽”，前者的热能转化功率更高，而后者热功率更低，但设备体积更小，这是核潜艇内部空间约束所有必要。
当今的核动力航母，经过蒸汽轮机发生机械能，再经过齿轮箱减速后，带动大轴旋转推动；旧式的核潜艇高速行进时，也是这么作业的；核潜艇在低速静音状况，能够切换成电池组的电力驱动电机带动大轴作业，这样噪音较低。
往后所谓的“全电推动”，便是航母和核潜艇，都选用全程汽轮机只用来发电，宣布的电随时对电池组充电，或直接经过电缆驱动电动机滚动行进轴或许泵推轴，不再有变速齿轮体系，输出机械做功，乃至大轴也可不要了。这样能量转化功率更高，噪音更小。全电推动，新一代核潜艇比水面舰艇，更早地完成。
所谓的热总功率，便是舰船反响堆能经过高压蒸汽对外输出的总功率值；而轴功率，是指反响堆输出的蒸汽热能，经过机电体系，能转化成推动轴系，加载到推动螺旋桨上的最大有用功率值。两者的数值差异是很大的，一般轴功率只能到达热功率的十几个百分点就不错了。
例如，美国俄亥俄级核潜艇的反响堆是S8G、海狼级是S6W，这两种堆的热功率都是250兆瓦，也便是25万千瓦，但他们的最大轴输出马力，只要6万轴马力。
11万吨的福特级核动力航母用两台A1B新式反响堆，转化出的最大轴输出功率只要不到30万马力！而小鹰级的轴输出马力只要28万马力，辽宁舰的轴功率也在25万马力以上，乍看还不如海狼级的一台S6W反响堆的25万千瓦的热功率大。
但福特级两台A1B的实践热功率总值是逾越65万千瓦的，因而，用核潜艇的动力包，强行推动核动力航母远远不够用。
从热功率到轴马力的转化率越高，阐明一国的机电全体水平越高。曩昔美国在这方面的水平逾越苏俄和中英法，但我新一代核潜艇的能量转化率现已赶上了美国的最新水平。
舰船核动力包相关于陆地核电站，最大的特色便是总体积大大紧缩，核潜艇的反响堆特别娇小玲珑，但相同体积的能量密度却比陆地核电站大得多，所用的核燃料的丰度也高的多。
一个百万千瓦级的陆地反响堆，核燃料棒总重在一两百吨，核燃料棒铀235的浓度只要3%到10%。尼米兹级或福特级，每台反响堆的热功率在30万千瓦以上，装入的核燃料总量不逾越4吨。而俄亥俄级的S8W反响堆，装入的铀235的总重只要140公斤！
俄亥俄级的单台S8G 压水堆设备，选用美海军规范压水堆设备热线图，一台反响堆，两个动力循环分体系，每个分体系中包括一、二回路支回路，共用减速齿轮箱，单轴，推动一部七叶大侧斜螺旋桨。
一回路体系 S8G 天然循环压水堆，热功率250MW，堆芯直径1.6m，高度1.7m，燃料元件约60 盒。选用板状元件，铀锆合金燃料，铀 235 富集度为 40％，包壳资料为锆-4 合金，铀235 燃料初始装载量约为140kg。堆芯功率密度为80MW/m3。反响堆选用铪操控棒，用于操控后备反响性，使堆芯具有长寿数。一回路体系压力为16MPa，冷却剂进入反响堆进口温度280℃，出口320℃，冷却剂流量约 3600t/h，主循环泵功率 169kW。
由上可见，巨大的俄亥俄战略核潜艇，其反响堆中心部分，仅仅一个不到一人高的“金属罐”罢了，其他核潜艇的反响堆也差不多这么大。这类反响堆用的都是“铀锆合金燃料板”，经过特别工艺让高浓度铀浸透到金属锆合金中去，作为反响堆焚烧资料。而不是民用核电站那种二氧化铀陶瓷块。能量密度成百倍的进步。
从尼米兹级核动力航母和海狼级核潜艇今后批次，美海军越来越强调用兵器级铀235作为舰船反响堆的燃料，寻求越来越长的换料周期，进步出动功率。核动力航母和核潜艇换料都要“开膛破肚”，航母一次换料就需要三年；而核潜艇一旦换料，就有必要损坏耐压壳，会让核潜艇的安全系数大大下降，因而到了最新的弗吉尼亚级核潜艇，美国人现已到达了核燃料——反响堆壳体——艇体的寿数都是35年，潜艇全寿数期内都不必换料了。
而尼米兹级航母的船体寿数是50年，运用20多年后，依然有必要换一次料，把反响堆和燃料板一同换掉。现在传说福特级的反响堆能够直接运用50年，终身都不必换料？这是耳食之言！实践上福特级到2038年也是有必要换料的，美海军内部说得很清楚。
即便兵器级铀制成的燃料板不必换，反响堆自身也很难有逾越40年的安全寿数。弗吉尼亚级能做到30多年全不换，现已是逆天的高技能了。
俄国和其他大国的核潜艇和其他核动力船只，所用的核燃料的丰度，根本都没有到达兵器级铀燃料的浓度，依然遍及选用20%到40%的核燃料，其间原因杂乱：用兵器级铀235能量密度高，寿数长，但提炼到如此高的浓度，铀浓缩过程中耗费的电力也是惊人的。美国人用得起，是因为美国人有钱。特别是最近这些年，他们很多的核弹头到了执役寿数被拆解，能够直接取出内部的超高浓缩铀用来出产燃料板。
那么俄罗斯有更多的核弹头相同拆解了，俄罗斯人为何不直接用呢？很简单，俄罗斯现在没钱，他拆出来的核武铀块，竟然99%出口美国用来换外汇了！
核动力航母和核潜艇堆芯都用兵器级铀燃料，是否等于天天扛着个超大到处跑？会不会忽然像相同爆破？
这种风险的概率能够近乎零。的中心是两个近乎纯铀组成的金属半球或许金属环，引爆前还要用高能炸药极度紧缩体积，才干超临界爆破。
舰船核反响堆尽管名义上用的是兵器级铀，但实践上前面现已讲过，这些高浓度铀金属，现现已过特别工艺浸透进了锆合金中，制成像饼干相同的一片片燃料板，体积密度现已大大涣散，并且反响堆中还有很多的冷却剂和减速金属，呈现超临界状况简直没有可能，更不会呈现快中子瞬间会集链式反响，就没有核爆破的风险。
