為何只有美國航母和核潛艇用武器級鈾當燃料?

我們都愛想念熊


世界大國用做動力的核動力反應堆使用的都是鈾235,基本都是採用濃度20%-40%之間的燃料鈾。而美國採用的武器級別濃度的鈾和更是體現了他財大氣粗的特點,這種級別的材料能量密度大,使用壽命,最高可達35年,因為不論是核潛艇還是航空母艦更換一次核燃料都要切開船體和耐壓殼,可謂是開腸破肚需要耗費大量的時間和財力,所以說能用上純度高的燃料做到燃料和艦體同壽命那時最理想的結果,但是想做到這一點確實困難重重,因為一個核反應堆的使用壽命是非常有限的,最多35年。美國最新級別的弗尼吉亞級核潛艇通過最先進的技術可以讓燃料使用35年勉勉強強做到不更換燃料,而核動力航母基本壽命都可以達到40-50年,必須要在25年後更換一次燃料!

為何其他國家不用高純度的鈾呢?提煉武器級別的鈾各擁有核武器的國家技術都有。主要原因就是差錢兒。因為提煉高純度的鈾那花費簡直驚人,成本太高了。那簡直就是土豪才用得起的東西,窮人用不起!



安迪631


更正一下,美國是在1996年的開始啟用93%丰度的核燃料

經過仔細的網上搜索,終於搜到一份靠譜的資料,美國海軍在1995年作的關於低濃度核原料報告。這份報告是由美國海軍核動力研究小組所做,可以視為這一問題的權威解答。

在這份報告中,提到美國海軍有兩種核燃料,一種為低濃度濃縮鈾(LEU),其丰度為20%,另一種為準備啟用的高濃度濃縮鈾(HEU),其濃度為93%。報告提到,使用HEU的主要優勢在於能量密度較高,堆芯產生的廢渣含量較少,從而有助於提高核反應堆堆芯壽命,因而計劃在1996年開始,使用HEU作為核反應堆核心燃料。

1cc(立方厘米)HEU產生的能量相當於,4.7cc的20%核燃料,18.6cc的民用級的5%核燃料,129cc的自然核礦物下的核燃料。

尼米茲級航母使用HEU和LEU後的壽命對比,使用LEU情況下反應堆壽命只有14年,期間需要添加2次核燃料,使用HEU核燃料下使用壽命可以達到45年,不需要添加核燃料。不過,報告中也提到,HEU不是萬能的,對於攻擊型核潛艇來說有很大弊端,他以7800噸級核潛艇(洛杉磯級)為例替換掉20%的LEU核反應堆後,會導致傳動裝置增加18%的重量,排水量增加12%,直徑增加3英尺,長度縮短10英尺。

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下面是自己寫錯的回答,檢討,抱歉,不好意思,以後會努力查仔細,加強自我反身。


武器級鈾是什麼?只有鈾235丰度在90%以上的才能稱為武器級鈾,把這個濃度的核原料仍進反應堆,準備接受核爆炸吧!

實際上關於美國使用武器級鈾當燃料的說法,主要原因是美國拿拆解下來的核彈頭上的武器級鈾,將其加工稀釋之後作為核燃料使用。冷戰時期美蘇雙方最高擁有7萬枚核彈頭,冷戰後到現在,雙方決定將核彈頭削減到各自2000枚。大量核武器要拆解銷燬,所以美國是用這些報廢核彈頭上的核材料,稀釋到40%這一核反應堆安全運行的上限作為核燃料。
冷戰時期雙方核彈頭數量


核武器上的核原料本身純度和質量非常高,逆向稀釋後是質量非常好的核燃料。實際上在銷燬核武器高峰時期,美國和歐洲的很多核電廠也紛紛採購這種高質量的核燃料,用於發電。
是否用這種核武器拆下來的核原料與反應堆壽命沒有關係,毛子的雅森級和北風之神級核潛艇核反應堆也是30-35年壽命,與耐壓殼壽命接近,服役期間同樣不需要更換核燃料。

而俄羅斯之所以沒有學美國這樣,因為他把自己核武器上拆下來的核原料賣給美國和歐洲了……價格便宜,質量好,各大電廠非常歡迎……


核航母服役時間長,服役期間必然需要添加核燃料,福特號航母計劃是2038年添加核燃料。


五嶽掩赤城


首先說實話,關於美國艦船應用武器級高濃縮鈾作為燃料的傳聞由來已久,美國人到底用沒用武器級濃縮鈾現在還有爭論。

不過根據“軍事小科普”看到的中國船舶信息中心與海軍裝備部,在2007年對美國福特級號航母A1B型高能核反應堆的技術跟蹤來看,很可能是真的。



美國福特號航母的A1B型核反應堆比以前尼米茲級所用的A4W/A1G輸出功率提高2倍,是美國貝蒂原子能實驗室在弗吉尼亞級和洛杉磯級核潛艇的反應堆的基礎上進行研製的美國新一代艦船反應堆。

根據海軍裝備部的說法(可能是美國自己的說法,海軍直接借用了)A1B相比上代反應堆具有更好的設計性能、更先進的計算機控制技術,並且簡化了結構,應用了新的堆芯材料。


而美軍目前的艦用反應堆核燃料均為高濃度濃縮鈾,除尼米茲級A1G反應堆的U-235鈾濃縮度為97.3%外,包括福特號A1B、弗吉尼亞級S9G在內的其他艦船用核反應堆燃料,鈾-235的濃度均為93%,美軍未來艦船反應堆也將使用濃度為93%的高濃縮鈾。

而眾所周知鈾-235濃度超過90%即為武器級鈾材料,所以美軍現在艦船及未來艦船反應堆採用武器級濃縮鈾還是比較可信的。

而美軍之所以採用武器級濃縮鈾作為艦船反應堆的燃料,主要原因是在1992年美國關閉主要的朴茨茅斯核材料濃縮廠,停止了高濃縮鈾的生產,並決定以後美軍艦船反應堆使用來自退役核武器中的高濃縮鈾,而美軍核武器中的高濃度U-235含量就是93%。



美國從1945年至1992年間共生產了994噸高濃縮鈾,而美國海軍艦船(不包括福特號)所有反應堆年消耗僅為700公斤,所以美軍庫存的高濃度核燃料足夠美國海軍艦船使用1000多年,所以美軍艦船採用武器級濃縮鈾也就不奇怪了!


軍事小科普


核燃料所有的都是傳聞,這個是國家機密


步知非


因為其它國家還沒這個技術


吉連葉赫ln


只有美國掌握了可控裂變技術


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