現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上一提起美國的福特級航母和弗吉尼亞核潛艇，幾乎必然會有人談到他們的核動力堆芯的燃料板，都采用的是武器級別的濃縮鈾，40年只需要換一次燃料，甚至全壽命都不用換核燃料，因此代表了世界領(lǐng)先的超先進(jìn)核動力技術(shù)。

瀚海狼山認(rèn)為，實(shí)際上這種說法似是而非，并沒有說到關(guān)鍵點(diǎn)上。核動力船舶，包括核動力航母、核潛艇和其他核動力破冰船等，他們的動力包，其實(shí)都是核堆芯產(chǎn)出高壓蒸汽做功的模式，因此和陸地上的民用核電站在技術(shù)上沒有本質(zhì)的區(qū)別；只是船舶核動力為了上艦，在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高功率密度，艦船核動力的堆型的體積和重量，比百萬噸級的陸地核反應(yīng)堆縮小了一個(gè)數(shù)量級而已。

陸地民用輕水堆一般用燃料棒群，而艦船的堆芯由于體積大大縮小，就換成了鈾燃料板。至于艦船上當(dāng)燃料用的鈾原料的濃度問題，一般專業(yè)說法是核燃料的豐度。

首先我們要明白一點(diǎn)，所謂美國核動力船舶上用的武器級高濃縮鈾，一般豐度高達(dá)90%以上。也就是這些鈾，其中90%以上是可直接反應(yīng)的鈾235，剩下的10%左右是不參與反應(yīng)的鈾238，也就是被經(jīng)常提到的貧鈾。

那么如此高豐度的動力用鈾，是否是專門為航母和核潛艇提煉的呢？一般不是。因?yàn)橐_(dá)到如此高豐度，需要耗費(fèi)巨大的財(cái)力和電力，當(dāng)動力用鈾完全沒必要。這些武器級鈾，其實(shí)大多數(shù)就是從美國大量拆掉的過期核彈中拿出來另做用途的鈾金屬塊。甚至俄羅斯也拆掉了大批的核彈，也有大量的武器級濃縮鈾，但是俄羅斯不會把這種鈾塊直接出口，而是稀釋后再出口，甚至大部分被美國人采購了去。

另一個(gè)問題必須說明。這就是核動力艦船上用的所謂的武器級鈾，并不是和核武器裝藥一樣是一整塊的高豐度金屬鈾塊放在一起用，這樣太危險(xiǎn)了；而是被稀釋打散，制成像餅干一樣的一片片的燃料板，最后才放入堆芯中。

稀釋后的高豐度鈾，與其他金屬滲透成合金，比如鋁鋯等，做成片狀，外面還要用鋯合金包裹。無論從體積還是重量上計(jì)算，滲透入合金片中的武器級鈾，占比都不大。像福特級航母的一個(gè)堆芯，滲透進(jìn)去全部武器級鈾的總重量也就200來公斤，而一艘弗吉尼亞級核潛艇的單個(gè)堆芯，滲透進(jìn)去的武器級鈾的總量不過100來公斤。要知道純鈾235的比重和黃金近似，200來公斤的純鈾的總體積不過一個(gè)臉盆就能全部裝下。而整個(gè)堆芯的體積可能有20多個(gè)立方米，重量有上百噸?？梢娺@些武器級鈾已經(jīng)被嚴(yán)重打散，這也是為了安全的需要。

這類最大重量只有200公斤的有效鈾235的裝載量，用90%豐度，和用只有其一半的45%的豐度，其實(shí)帶來的體積變化微乎其微。無非是從占堆芯1臉盆的體積，變?yōu)檎?臉盆的體積。對于航母和核潛艇的堆芯和整個(gè)反應(yīng)堆來說，幾乎沒有差別。俄羅斯核潛艇上基本都用40%上下的豐度。

那么，在燃料反應(yīng)性和功能性上，90%和45%有差別么？肯定有，但差別不大。常規(guī)的反應(yīng)性控制手段就能解決。高豐度的核燃料產(chǎn)生的乏燃料會相對“干凈”些，但對卸載處理這類乏燃料，并不會因?yàn)檫@點(diǎn)差距就區(qū)別對待，其危險(xiǎn)性是一樣的。

總的來說，各大國的航母和核潛艇，使用什么豐度的核燃料，對推進(jìn)堆性能和換料周期上不存在實(shí)質(zhì)性的影響，更多還是各自的使用習(xí)慣。真正影響換料周期的，是平臺的使用強(qiáng)度、堆內(nèi)材料和配套設(shè)備的壽命，說到底還是材料科技水平的老問題，和用什么豐度的鈾直接關(guān)系不大。

美國海軍下一代的先進(jìn)推進(jìn)堆，鈾燃料豐度也不過40%左右，和其他核大國基本看齊了！