二九文学

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第412章 水下核幽灵（第4页）

这些水蒸气再去推动汽轮机旋转，最终驱动潜艇的螺旋桨和发电机。”

“最关键的是物理隔离。

一回路的水直接接触核燃料棒，带有强烈的放射性。

而二回路的水通过管壁传热，完全不带有放射性。

双循环系统保证了潜艇轮机舱内水兵的绝对安全。”

理论模型在逻辑上无懈可击。

但在将其转化为钢铁实体的过程中，大西北的工业体系遭遇了一系列材料学和机械制造瓶颈。

第一个瓶颈，卡在了核燃料棒的外衣上。

铀-235燃料被加工成微小的圆柱形陶瓷芯块，需要装入一根金属细管中密封。

这根金属管被称为燃料包壳。

包壳的要求苛刻到了极点。

首先，它必须在三百多度的高温、一百五十个大气压的强腐蚀性水流冲刷下，保持几万小时不破裂。

其次，它必须能够承受内部核裂变产生的放射性气体膨胀压力。

最致命的要求是核物理层面的：这种金属必须具有极低的热中子吸收截面。

如果包壳材料吸收了过多的中子，链式反应就会因为中子匮乏而停止。

普通的碳钢在高温高压水下会迅速生锈腐蚀。

大西北冶金部尝试了高强度的奥氏体不锈钢。

【冶金测试日志：不锈钢包壳材料】

“将不锈钢样管置入模拟堆芯高温高压水环境中，持续运行五百小时。

表面抗腐蚀性良好。

结构强度维持在设计阈值。”

“进入中子通量测试环节。”

“结果：失败。

不锈钢中含有的铁、镍、铬元素，其热中子吸收截面过大。

大量维持链式反应的慢中子被管壁吸收。

导致反应堆必须使用丰度极高的高浓缩铀才能维持临界，经济性破产。”

工程师们又尝试了金属铝。

铝的中子吸收率极低。

【冶金测试日志：铝合金包壳材料】

“铝合金热中子吸收截面测试合格。”

“进入高温高压水物理冲击测试。”

“结果：失败。

在三百摄氏度的高温水流中，铝的晶格结构发生严重软化。

水分子与铝发生剧烈的化学反应，生成氧化铝和氢气。

包壳在几个小时内被腐蚀穿透，模拟核燃料发生大规模泄漏。”

不锈钢吃中子，铝怕高温水。

材料科学库似乎走到了尽头。

就在工程陷入停滞时，西京物理研究院的稀有金属分离实验室，将目光投向了元素周期表上一个冷门的过渡金属——锆。

锆的熔点高达一千八百五十度，在高温水中表面会形成一层致密的氧化锆钝化膜，抗腐蚀性能无与伦比。