链式反应与链式核爆，虽然听起来有些相似，但它们之间的差异却是相当巨大的。链式核爆其实是链式反应达到临界状态后的极端表现，而大多数链式反应并不会导致核爆。否则，像核电站这样的设施根本无法安全运行，存放的核弹头也早就自行爆炸了。这些担忧完全是多余的。事实上，过去几十年内发生的两次7级核事故，都并不是真正意义上的核爆炸。
以切尔诺贝利为例，这场事故的根本原因是石墨堆在长期低功率运行下，发生了剧烈的转变，导致了从碘坑到碘峰的突然变化。原本设计为百万千瓦输出的机组，在短短时间内爆发出了超过1亿千瓦的功率——也就是相当于五个三峡大坝的总输出。而就在这个关键时刻，冷却泵却被完全关闭，导致堆芯的巨大热量无法释放，最终只能自我爆炸。事实上，这场事故并不是核爆炸，而是一场由于热量积累而引发的爆炸。 至于福岛四岛的核事故，它的根源则更加复杂。这里是由于严重的锆水反应，导致了大量氢气的积聚，最终氢气的连续爆炸摧毁了至少两座厂房，并导致堆芯物质暴露。这样的情况同样不是核爆炸，只是由氢气引发的爆炸。在核堆的正常运行过程中，链式反应是始终处于持续的状态。实际上，核堆维持在满功率状态下反而是最安全的，而低功率运行则极为危险。这个问题的核心在于慢中子和快中子的比例变化，特别是碘坑到碘峰的转换。虽然这部分内容较为专业，但它确实是其中的重要因素。 对于铀来说，当丰度超过10以上时，它就能够维持正常的链式反应。丰度越高，维持链式反应所需的质量要求就越低。核弹的制造则需要用到90%以上丰度的武器级高浓缩铀，同时还要借助炸药的全向压缩，将体积大幅缩小，再加上中子源的轰击，才能引发极为剧烈的链式反应，从而发生核爆。但即便是少量的武器级浓缩铀，通常也不会直接导致核爆。 核航母和核潜艇的堆芯，若全部采用武器级高浓缩铀，确实存在很大的风险，特别是堆芯中使用的铀的总量过大。以普通的100万千瓦级核电站为例，它的堆芯燃料量超过200吨，即便按3.5%的丰度计算，纯铀235的含量也有7000公斤，也就是7吨！而全球第一颗铀原子弹的武器级铀总量只有65公斤。福特级核航母的两个核反应堆，总燃料量接近200吨。如果这些燃料都采用90%以上的高浓缩铀，那么它的纯铀235含量接近180吨，显然这是极端危险的。为了确保安全，必须提前进行人工稀释。最终，一艘满载10万吨的航母，最多只能携带30到40吨的纯铀235作为燃料，这也才是最低的安全极限。
发布于：天津市倍顺网提示：文章来自网络，不代表本站观点。
