一篇讨论大空间舱室消防问题的论文配图

近段时间航母的话题比较热。很多人讨论现在正在建造的004航母会用什么堆。有人认为004会使用紧凑型反应堆，然后会有4个蒸发器。引用的依据就是上图。这是一篇讨论大空间舱室消防问题的论文，其实里面讨论的问题和反应堆没有太大关系。至于这个反应堆是和航母、海上核动力发电船，或者是核动力破冰船是否有关，论文中都未说明。仅仅是因为里面有几张图类似反应堆而被有些网友认为和004航母有关，还找来一个民用反应堆安全壳的专利图（如下图所示）说这是004用的。这里我们就借这个机会科普一下船用的动力堆，仅供科普不代表证实和004航母有什么必然关联。

这是个民用堆的安全壳设计专利 尺寸8X8X8米 和004也没有一毛钱关系

首先我们假设上面论文中的图是一座反应堆的结构简图，那么这座反应堆属于什么类型呢？是分散布置反应堆，还是紧凑型反应堆，还是一体化反应堆。从图上来看，正中间的物体应该是反应堆压力容器。周围位置比较低的四个比较小的柱状物应该是四个循环泵。而周围角落里的四个大的柱状物应该是反应堆的蒸发器。特别是蒸发器和堆芯压力容器离得比较远。从这些核心设备的布置方式来看，属于典型的分散布置反应堆。

那么这几种反应堆有什么区别呢。分散布置反应堆就如上图所示，所有核心部件都是分散布置的。各设备之间通过冷却剂管道连接起来。特别是几个关键的核心部件，比如堆芯、蒸发器、循环泵相互之间离得都比较远。这种类型的反应堆主要被上个世纪的陆上或者船用反应堆所采用。而船用的动力堆因为空间有限，所以通常采用紧凑设计，也就各个主要设备凑得比较近，顾名思义紧凑型分散布置堆。美国的军用反应堆，不管是潜艇上用的，还是航母上用的都是这种紧凑型分散布置反应堆。

美国的军用堆都是紧凑型分散布置堆

在俄罗斯潜艇上我们还可以看到另一种类型的反应堆。比如阿库拉级、亚森级和北风之神级核潜艇采用的OK650B型反应堆。这种类型的反应堆将管道中间的阀门去掉，反应堆压力容器、蒸发器、循环泵之间以超短管道连接。这种设计可以尽可能避免一回路管道漏水，并提高了蒸发器内管束和反应堆之间的高度差。从而提高了反应堆的自循环能力。有利于降低反应堆循环泵噪声，并提高静音航速。这种类型的反应堆叫做半一体化反应堆。

在法国的戴高乐号航母上使用了一种更先进的反应堆，也就是一体化反应堆。这种反应堆将反应堆堆芯、蒸发器、冷却剂循环泵、增压器等核心部件集成到同一套压力容器中，消除了这几个核心部件之间的冷却剂管道。大幅减少了冷却剂流动的阻力，提高了反应堆的自循环能力。同时也降低了反应堆循环泵噪声。这种反应堆集成度更高，零件数量更少，大幅减少了出故障的可能性。可以大幅精简运维的工作量和运维人工的需要。全寿命周期的使用成本也得以大幅削减。这是目前投入实际应用的最先进船用动力堆类型。

至于我国的水面船舶动力堆发展比较晚，但是技术起点非常高。关于这一点大家可以参考ACP100玲珑一号反应堆。它就是一种第三代核电水平的一体化反应堆。技术水平领先美国的紧凑型分散布置反应堆一代。因为ACP100是军转民的技术成果，所以其军用原型堆肯定也是三代一体堆的技术水平。因为ACP100是在2010年前后开始研制的。所以其军用原型堆在2010年以前应该就已经研制成功，至少已经完成了关键研制工作。

玲珑一号反应堆是军转民的成果

而后在军用堆基础上研制了陆用的ACP100。然后又在ACP100的基础上推出了船用的ACP100S反应堆。2018年ACP100S反应堆的陆上模式堆也完成了试验。所以至少在2015年，我国的水面船舶就具备用上第三代一体化反应堆的条件了。此后我国开始建造的核动力破冰船、海上发电船、航母用的应该都是第三代一体化反应堆。所以前面论文中提到的那种分散布置反应堆和我国的航母没有任何关系。我们也不可能倒退回到上个世纪的水平上去，使用落后的分散布置反应堆。

很多人总是弄不清楚玲珑一号和军用堆之间的关系。总是拿玲珑一号不符合军用标准说事。玲珑一号本身是个民用堆，当然是按民用标准设计的，自然不符合军用标准。但是其军用原型堆是按军用标准设计的，绝对符合军用标准。要是用在航母上自然用的是军用堆，而不是玲珑一号。至于我国航母上用的反应堆很早就开始研制了。在2015年的杂志上就有提到我国水面、水下舰艇使用的反应堆研制状况。