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为什么现在没有制造出核动力火车?

2024-05-29 12:59:15 条浏览

核动力列车一般运用在货运已经军事用途上,客运列车不提倡。核动力的机车大概需要四节车厢左右,是普通电力机车的两倍。但是它的优点是能够提供强大而持久的动力,这一点是没人可以否认的。但核动力列车的关键技术不是核反应堆,而是隔音的问题。核反应堆的运行,以及相关设施的运作会产生大量噪音,是人无法承受的。因此,核动力装置的车厢隔音技术是关键。

其次就是传动技术问题,核潜艇,核动力航母的核反应堆是和整个船体链接在一起固定的。但是核动力列车的动力装置和核反应装置是不能安放在同一个车厢上,因此两个车厢之间的传动问题也是一个技术的关键。这问题上,通常是利用水蒸气来实现的,机械传动几乎不可能。

核动力列车在军事上可以变成一个具有大区域防空反导的导弹列车,就相当与苏联时期的装甲列车一样。其次在运输方面,一列核动力列车就足以运送整个师,陆地兵力投送的意义非常大。如果能铺设专用轨道,还可以实现高速的目标。

(上图为1979年美国核动力火车失败档案)

但是核动力列车除了在技术上作出考虑之外,安全问题更是我们要考虑的要素之一。列车最容易发生的事故就是出轨和追尾,相撞一般不会发生。在发生上述情况的前提下,怎样及时停止核反应堆的工作,以及防止核泄漏是很重要的一件事情。




火车作为一种依赖长距离固定路轨且间断停靠车站的运输工具,最大的方便就是能量源可以依托沿线保障,从而不必携带大量燃料。虽然蒸汽机车带一车煤,内燃机车装一大箱油并不累赘,还是让位于动力更稳定、更强劲,但能量来自沿线电网的电力机车甚至动车组技术,哪怕这样需要在路轨上增加电网投资,仍然是合理而划算的。

而核动力最大的优势是能持续超长时间提供能量,中间不用补充燃料,这其实更适合航海和太空飞行,因为后两者的环境极为空旷,燃料补给成本高昂甚至不可能实现。对铁路来说,核动力的这个优势远非必需,而且非常不重要。

同时,核反应堆是个相当危险的工业设备,一旦泄漏造成核污染事故,后果的处理需要花费极大的成本。虽然为此核反应堆也设计了反复保险的多重安全装置,但也迅速推高了它的成本。这个成本在能发出巨量电能赚钱的核电站上可以消化掉,在事关国家战略安全、而且数量极少的核潜艇上,可以认为值得,但在航母上就已经不是必需,因为核动力航母也需要定期补充生活物资和弹药,而常规动力航母借此机会补充燃油即可。美国采用核动力航母,也有全部11艘,连同几十艘核潜艇共用一整套技术保障体系,干脆就省掉了航母和潜艇工业的常规动力花费,才显得划算。

另外,火车长时间装载大量人口并穿行于人口密集地区,对核辐射的屏蔽和对核泄漏的防范都要求更高,这些屏蔽设施非常笨重,将大大挤占火车载重能力。飞机没有采用核动力而大型舰艇可以,也是类似原因。

还有,铁路最好广泛通用标准设施设备,也许汽车、轮船甚至飞机都不排除个别狂人改装一台核动力型,特立独行的可能,但铁路上只要有一辆不标准的火车在运行,全路都要考虑不匹配、不兼容的问题,还要为它担风险。




技术上面没一点点问题,关键是安全问题噢,以前苏联也想过核动力飞机,要是真造了那还真是核灾难,指不定哪个地方掉下来了就玩完。火车也是一个道理一旦出事脱轨就可能核污染。而且管理也是个大问题。所以涉核动力的一定不能轻易使用在高速和民用的设备上。海洋有着巨大的体量,是核动力施展能量的合适场合。




移动式与固定式机组在安全稳定性、效率上存在较大差异。核动力最好也是固定式连续满功率运行,安全且高效。轨道列车虽然跑得快,但因有固定轨道便于供电,与供电系统一起就是一个大的固定式系统,所以由电网供电是最佳方案。航母随波逐流,好在个头大,装个核动力勉强合适,与燃油动力相比也不笨,并且不需要补充燃料,反而“轻巧”了不少。




直接在火车上搞核反应堆没必要,火车在陆地运行,使用电力驱力更方便。现在的火车大部分都用电,说不定一部分火用就是核电呢。飞机到是很有必要用核能,可以增大续航能力。尤其是军机和大型运输机若能直接使用核能,战斗力会大大增强,不用中途降落加油或空中加油了。建议把安225改造成核-电驱动运输机航程无极限。




造肯定是可以造,而且技术肯定也有,只不过由于列车途径的都是人口密度高的地方,一旦出现核辐射泄露,将会造成很大的事故。另外,当今世界,反恐压力越来越大,核列车一旦投入运营必将成为恐怖分子的首选目标,因此,在没有完全的安全保障之下,核列车将不会出现。




这个完全没必要

1、从成本上考虑,火车是在轨道上跑的,机动性不高,电气化足已,你把它做成一个个小的核反应堆安装到火车上,还不如搞个大的核电站来得实际!

2、从安全方面考虑,核燃料这东西可不是开玩笑的,每列火车上装一个核反应堆,就相当于每列火车上装一个定时炸弹!

3、从技术性上考虑,核反应只是用来产生热能的一种装置,还要通过锅炉产生蒸汽驱动蒸汽轮机工作,这么多设备装到一辆火车上不现实,还有一个大问题就是核反应堆的散热问题,需要大量的水,在一辆火车上根本就做不到。

所有的问题,一个电气化就解决了,所以把核反应堆装到火车上这问题,现在不用想,以后也不用去想。




其实我也想过这个问题,核动力怎么在民用方面这么难?比如核动力供暖,可以为一整座城市供暖,降低供暖价格,而且我们南方人也想要供暖。很多南方的冬天也冷的死啊。客运高速列车可能核动力比较慢,但是货运列车,多达四五百节的运矿列车用核动力多划算,十万吨级的远洋巨轮,每次航行的油料都超高。我看第一个回答说核动力噪音?我一个外行人士核动力潜艇里面的水兵都受得了,难道十万吨级的远洋货轮就不行?城市供暖也不行?核动力也发展几十年了,在民用方面却始终没有丝毫进步。不知道怎么回事?国家过于保密?还是投入的民用化研究人才太少?




技术上没有任何问题,小型化核动力技术世界上早就有,世界最前沿的是日本。为什么一直没有应用到火车上,主要考虑的是意外安全性,试想一下火车是要经过繁华的市中心的。等于说就是一个个定时炸弹在城市里随时就会引爆,发生意外整个城市就毁灭了!恐怖分子劫持一列火车就可以毁灭一个城市。。。




核懂力的列车?造出来干什么用?列车都是在城市之间运行的,轨道又是固定的,线路也就是固定的。核动力的危险性?怎么解决?一旦,泄露或者是爆炸,又咋办?列车的能源问题,又不是没有别的办法解决。为什么?要用危险方式高的?




什么都是核动力?你该问怎么电瓶车不是核动力的呢?




从技术角度来说,无论是功率、安全性还是工程难度现阶段发展核动力机车都不是最佳方案。如果希望使用核能驱动机车,最实际的方案是通过核裂变发电为机车提供动力。而如果要实现这一目标,就需要将裂变反应堆与发电机组装到机车上。

然而,虽然依照目前的核技术,已经能够提供体积较小、可以配装在机车上的裂变反应堆,然而这种反应堆所输出的能量同样不高,再转化为电力后用于驱动机车自身都很困难,更遑论牵引其他车厢。另外,受限于机车车体空间的限制,为机车安装整套反应堆和发电机组后,能用于设置防护措施的空间也非常有限,这可能造成机车上核反应堆不安全。

另外,从用途上来说,核动力机车也确实没什么发展的必要。客货运列车从机动范围上来说依赖固定的交通线、在交通线沿线上往往间隔一段距离就建立有大型车站,为车站配备的车务段本来就能为机车提供包括燃料补给在内的一切后勤需求。由于机车在运营一段里程后就需要进行检修,因此必须在车务段停靠,加注燃料也就成为了“顺手”的工作,核动力带来的无限续航力对于机车便显得非常“鸡肋”。

另外,现代机车一般采用电力驱动,由于能够普及铁路的国家电网水平一般不会太差,因此建设电气化铁路也是当前铁路交通的主流趋势。电力机车在使用上可以视为“无限能源”,这就更让核动力机车显得没什么必要了。




一项技术的推广应用至少需要满足两个条件:必要性和可行性。必要性解决要必要研究推广这项技术的问题,可行性解决能不能推广这项技术的问题。

从便捷性来看无必要性。

核反应堆只解决一个问题,即供能问题。你觉得把核反应堆拖在火车上方便还是让反应堆固定在核电站内,通过电线将电能输送出来方便。

两者都能达到供能的目的,当然会选择后者更为方便,并且一条铁路电网布置好,所有跑这条线的火车都可以利用其电能。

除非是非常偏远的高山、极地、深海,不方便拉电网的地方可能需要。

图释:全世界最北的铁路线,从挪威的narvik到瑞典的abisko

从成本上来看无必要性。

百万千瓦核电站约合136万马力,10万吨级航母大概需要需要26~28万马力,核潜艇大概2~5万马力,动车根据挂的车厢不等动力大约为5000kW到11000kW之间,换算到马力大概为0.68~1.50万马力。

即通常一个商运压水堆可以为100-200列火车的提供电能,如果一个分成100-200个小反应堆,必然总的成本比一个大的反应堆更大,这就好比“集成化”成本低。

图释:俄罗斯50年胜利号破冰船,是有史以来最大、最有力的核动力破冰船

从核安全上看无可行性。

核原料用在供能方面是绿色能源,核原料用在武器方面就是魔鬼。所以各个国家对于核材料以及设备都是严格管制的,不信,你上网买个核反应压力容器都买不到,更别说核材料了。

如果每列火车都运行着反应堆,各地会频繁出现这样的报道:某某国家某列火车被恐怖分子劫持,目的是抢劫其中反应堆的核材料,某某国家火车用反应堆由于火车侧翻掉落等等。

图释:我国首艘核动力破冰船开始招标

从技术上来看也无可行性

反应堆为了运行安全,是不允许巨大的波动的,当加速度达到一定值(核电站是0.1g)时就会保护停堆。这样很可能火车一起步快了就熄火了。

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