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中共新航母會是傳說中的「釷基融鹽反應爐」?

近日一張關於大連造船廠的最新照片,似乎是建造中的解放軍第四艘航艦,根據外媒分析,這艘新航艦的船體分段上,出現了非常清晰、類似大型圍阻體(Containment Structure)的結構特徵。

這個結構與美國「福特級」核動力航艦的反應爐艙室佈局高度相似,這強烈暗示了這將是中國第一艘「核動力」航空母艦,正式告別了遼寧號、山東號乃至福建號的常規動力。

這艘航艦會使用哪種核反應爐?

會有這個疑問,是中國近年在「釷基融鹽反應爐」(Thorium-based Molten Salt Reactor, MSR)技術上投入巨資,甚至在甘肅省建造了目前全球唯一運行並成功引入釷燃料的熔鹽反應爐。

這種被視為「黑科技」的反應爐,有可能被用在新型航艦上嗎?

什麼是釷基融鹽反應爐

MSR簡單來說,是一種使用「液態」燃料的反應爐,它不像傳統核反應爐使用固態燃料棒,而是將核燃料(如釷)溶解在熔融的氟化鹽中,使其在液態下進行鏈式反應,具有以下革命性的優點:

1、安全性高(常壓運行)

MSR不使用高壓水冷卻,而是在常壓下運作。熔鹽沸點超過1400°C,遠高於運行溫度約700°C,不會產生高壓蒸氣,因此無需厚重壓力槽,也不存在氫爆風險。若發生事故,熔鹽可自動流入冷卻槽並凝固,封住放射性物質,極大降低污染。

2、效率更高(高溫輸出)

傳統壓水堆溫度約330°C,熱效率僅33–35%;MSR可達700°C以上,效率提升至45–50%,同樣多的燃料,MSR能產生的有效能量(推力或電力)遠比壓水堆更多。

3、燃料豐富、選址方便

釷-232比鈾豐富3–4倍,且燃燒後產生的長半衰期核廢料大幅減少,放射性危害期從數十萬年降至數百年。

且由於釷熔鹽反應爐不需大量冷卻水,不必建於沿海或大河流域,可設於沙漠或乾旱地區,減少對周圍環境的影響,同理,若真有艦用版本,能大幅減少艦上儲存冷卻水的空間。

4、結構緊湊體積小

由於不需壓力槽且效率高,MSR的反應爐核心可更小、更輕,對航艦等受限空間的軍事用途特別有吸引力。

技術最大的瓶頸為嚴重腐蝕問題

儘管MSR聽起來很完美,但它有一個致命的技術障礙「腐蝕性」,所以過去沒有大規模使用。

熔融氟化鹽在高溫下具有極強的腐蝕性,幾乎可以侵蝕目前已知的絕大多數合金材料。

要找到一種能承受「數十年」高溫、高輻射和強腐蝕環境的完美容器材料,是MSR實用化的全球性難題,如果那麼容易解決,美國就不會在1969年停止研究了。

因此雖然中國在甘肅建造陸基的實驗性釷基反應爐,但其主要目的之一,就是在可控的環境下,「長時間」測試材料的耐用性與工程可行性。

在陸基實驗爐尚未能證明其長期可靠性之前,解放軍海軍不太可能冒險將這項「未經驗證」的技術,直接安裝在航艦這種數千億造價、肩負國家戰略威懾(與面子)的重要軍艦上。

中國「004型」航空母艦結構與美國「福特級」核動力航艦反應爐艙室佈局高度相似。(圖片擷取自Youtube)

解放軍新航件很可能仍是「先進壓水堆」

綜合判斷,解放軍新航艦的「心臟」,最有可能的選擇仍然是技術最成熟、全球海軍核動力(尤其是美、俄)都驗證了數十年的「壓水式反應爐」(Pressurized Water Reactor, PWR)。

外界普遍推測,解放軍將使用的是一種新型的「艦載小型壓水堆」。這很可能是基於解放軍最新一代核潛艦(如095型或096型)的反應爐技術,經過放大和改良而來。

例如參照中國已推向國際市場的陸基小型模組化反應爐「ACP100」(玲龍一號)的經驗,解放軍在小型壓水堆的功率密度、安全性與可靠性上應有進步。

核動力航艦的真正意義:提升「出擊持續力」

無論採用何種反應爐,一旦確認為核動力,核動力航艦都標誌著解放軍海軍的巨大飛躍。

然而核動力航艦的最大意義,並非許多人誤解的「無限續航力」,畢竟航艦上的艦載機與護航艦隊仍需燃油,航艦也不可能單獨作戰。

核動力的真正優勢,首先充沛的核能「發電能力」,也能為艦上的電磁彈射器、高能激光武器等次世代系統,以及越來越耗電的各種電子偵測、通訊裝置,提供穩定的電力來源。

其次核動力能節省航艦自身所需的海量艦用燃油儲存空間,這些寶貴的內部容積,可以轉而裝載更多的航空燃油與彈藥,提升航艦戰機的「出擊持續力」(Sortie Generation Rate),讓戰機聯隊能發動更久、更密集的攻擊波次。

同時這也降低了整個戰鬥群對補給艦的依賴頻率。海上補給(RAS)是艦隊最脆弱的時刻之一,艦上的航空燃油與彈藥,在激烈戰鬥中,是消耗最快的物資,補給時又危險,減少補給次數,就是直接提升了在高威脅海域的生存能力。

造出來變靶子?

不過這艘新航艦目前才剛剛開始建造,一艘10萬噸級的核動力航空母艦,絕對是人類歷史上最複雜的工程造物之一。

從目前剛開始的「船體分段」建造、到「下水」、再到「艤裝」(安裝所有雷達、武器、管線),然後是漫長的「海上測試」(包含最關鍵的電磁彈射與艦載機磨合),最後才能「形成初始戰鬥力」(IOC),這是一個極其漫長的過程。

傳統動力的福建艦於2016年開始建造,2022年6月下水,2025年11月服役,時間長達9年。

台海戰爭假設真如美國軍政界的警告,在2027年左右爆發,這艘在建造中的航艦隻可能成為靶子,對解放軍的攻台戰力沒有任何幫助。

責任編輯: zhongkang  來源:世界特種部隊與軍武資料庫 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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