核动力装备被击中会发生什么后果?

2019-11-05 09:22来源:科普中国-军事科技前沿

  出品:科普中国

  作者:翁宗波

  策划:金赫

  监制:光明网科普事业部

  网友提问:

  核动力装备被击中会发生什么后果?

  关于这个问题张召忠将军曾经在一款节目中做了简单的解释。他首先阐述了核动力装备被击中后有一定的可能性引起核装置爆炸,而后通过历史上美国尼米兹级核动力航母被击中后未引起核爆炸以及俄罗斯的库尔斯克号核潜艇自身爆炸也未引起核爆炸两个例子向大家解释了这个可能性非常非常的小。那么为什么这样呢?

  核动力装备被击中后不会引起核爆炸的原因,主要有四个:

  一是核动力装备为了妥善保护自己的核动力装置,一般都将核动力装置安防在装备的内部。无论是核动力航母,还是核潜艇,虽然核动力装置远离生活区和工作区,但是巨大的装备内部也足够将核动力装置设置在一个难以被外界导弹或者炮弹命中的地方。在越战时,美国的企业号核动力航母就发生过两次因为甲板上的鬼怪战斗机误发射阻尼火箭弹命中甲板爆炸引发连锁爆炸的惨剧,虽然事故过后核动力航母被炸的面目全非,几乎要报废,但是在这两次事故中,航母的核动力装置都没有被波及。

核动力装备被击中会发生什么后果?

图注:企业号航母被击中爆炸的场面

  二是核动力装置自身的保护级别很高。因为核动力装置的核芯位置会发生核裂变(动力装置一般是核裂变)反应,包括相配套的冷却环路,所以在装置内部最高温度可达2400摄氏度,最高压力可达140-160个大气压。如此高温高压的内部环境,为了保证工作安全,装置外部都有多层保护壳。这种保护壳既然能够保证内部如此高温高压环境的安全,那么外界的导弹或者炮弹要想突破这种保护也是非常难的。

核动力装备被击中会发生什么后果?

图注:“歼敌号”核潜艇内部图

  三是核动力装置不是核爆炸装置。核动力装置与核爆炸装置因为用途的不同,决定了两者对核反应的控制不同。核动力是要求核反应长期的稳定的提供能量,而核爆炸则要求核反应短期的瞬间的提供能量。因此核动力装置中使用的核燃料浓度低,状态稳定,一般核动力装置核燃料的丰度(U235的浓度)只有3%;而核爆炸装置中使用的核燃料浓度高,状态不稳定,一般核爆炸装置核燃料的丰度(U235的浓度)在90%以上。所以核动力装置即便打破它的层层外壳,也只会让核燃料泄露,而不会引起核爆炸。

  四是核反应原理与普通炸药爆炸原因不同。普通炸药爆炸是物理反应和化学反应,他涉及不到原子内部,但是核反应是涉及原子内部的反应,它使用的是中子撞击原子再产生中子时产生的能量。普通炸药爆炸产生不了中子,所以即便爆炸威力再大对于核燃料来说毫无意义。俄罗斯的库尔斯克号核潜艇因为自身鱼雷过氧化氢泄露引发一连串爆炸最终将核潜艇完全炸毁,但是工作人员在出事时已经将核反应装置关闭,结果事故发生后不仅未引起核爆炸,甚至连核泄露都没有发生。

核动力装备被击中会发生什么后果?

图注:核裂变反应原理图

  最后我们来说说核装置爆炸的最后一点可能性,这种可能性还要从福岛核电站爆炸说起。当年福岛核电站因为在工作状态下突发海啸和地震,导致核动力装置的冷却回路被堵塞,使得核反应产生的能量无法排出,从而引发核装置内部的爆炸,这就是核动力装备被击中后可能引发核装置爆炸的一种可能性。当然因为核装置内部燃料的丰度不高,威力肯定也没有核弹爆炸时那么大。

  翁宗波,军事装备科普专家,国防大学工程师,主要从事国内外高科技装备、各兵种主战装备、联合作战战略战术等方面的研究,先后在《解放军报》《中国国防报》《兵器》杂志等军事类报刊杂志发表文章200余篇,个人荣立三等功1次。

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[责编:赵清建]

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