第422章 铀233与反应堆的毒物(2/4)


温度恒定在二十四度。军官张森正坐在主控台前。

这台九十兆瓦热功率的压水型核反应堆,在过去的四十五天里,表现出了机械齿轮般的稳定性。一回路系统保压在一百五十兆帕,高温高压水在屏蔽主泵的驱动下,将堆芯产生的热量平稳地输送给二回路的蒸汽发生器。

“今天下午两点,进行战术规避机动演练。”艇长林渊在指挥舱内通过内部对讲机下达指令。

“模拟敌方驱逐舰编队在正上方投掷深水炸弹。全舰进入静音隐蔽状态。反应堆功率输出必须在三分钟内降至百分之五的最低维持功率。关闭主循环泵,转为自然对流冷却。”

这是一次标准的潜艇战术操作。在面临水面强敌反潜搜索时,核潜艇最大的噪音源来自于一回路的主循环水泵和减速齿轮箱。通过降低反应堆功率,关闭水泵,依靠水温差产生的密度梯度进行自然热对流循环,潜艇可以将自身的声学特征降到最低。

“收到。开始执行功率压降程序。”

张森转动主控台上的控制旋钮。

机械驱动机构接收到指令,将原本悬停在堆芯上方的银-铟-镉控制棒,缓慢地向下插入燃料组件的导向管中。

控制棒如同微观世界的海绵,开始大量吸收燃料棒裂变产生的热中子。

“控制棒插入十厘米。中子通量下降。K值低于一。”副操作员看着跳动的仪表指针汇报道。

“一回路入口温度下降至两百六十度。热力学输出减少。”

在短短几分钟内,反应堆的功率平稳地滑落到了百分之五的待机状态。主循环水泵被切断电源,潜艇依靠着蓄电池的微弱电能维持着低速潜航。

演练持续了整整二十个小时。这期间,潜艇内部保持着绝对的安静,只有海水摩擦耐压壳发出的低频底噪。

次日上午十点。演练结束指令下达。

“恢复正常巡航状态。反应堆功率提升至百分之献。

“是微观层面的问题。给我十分钟,我需要进行衰变常数推演。”

张森挂断对讲机,从抽屉里扯出一叠草稿纸,拿起铅笔。

在反应堆正常全功率运行时,铀-235在吸收热中子发生裂变后,会产生上百种不同的裂变碎片。

张森的铅笔在纸上快速写下几个化学元素符号。

“铀-235裂变……产生碲-135。”

“碲-135极不稳定,它的半衰期不到半分钟。它会迅速发生β衰变,释放出一个电子,变成碘-135。”

张森在纸上重重地画了一个箭头,指向下一个元素。

“碘-135的半衰期是六点六小时。它会继续发生β衰变,变成一种惰性气体同位素——氙-135。”

张森的手指在“氙-135”这个符号上停住了。

这就是那个隐藏在微观世界里的致命杀手。

在核物理学中,每一种原子核对热中子都有不同的吸收截面。吸收截面的单位是靶恩。吸收截面越大,原子核就越容易捕捉到周围游离的中子。

天然铀-235的热中子吸收截面大约是六百靶恩。作为控制棒材料的硼-10,吸收截面高达三千数字的中子通量。”

“氙-135刚一生成,就会立刻吸收一个中子,变成氙-136。氙-136的吸收截面只有零点一靶恩,对反应堆毫无影响。这就相当于,反应堆在高速运转时,自己把产生的毒物烧掉了。产生率和烧毁率达到了动态平衡。”

张森笔尖的力度加重,将纸划破。

“但是,在过去的二十个小时里,为了配合演习,我们将功率压降到了百分之五。”

“堆芯内的中子通量断崖式下跌。中子不够了,烧不掉氙-135了。可是,那些在四十五天里积累下来的巨量碘-135,依然在按照六点六小时的半衰期,源源不断地衰变成氙-135。”

“氙-135在堆芯内疯狂积累,形成了一个巨大的氙坑。它像一个微观的超级黑洞,把我们拔出控制棒所释放出来的那点可怜的中子,全部吞噬得干干净净。”

“这就是导致我们功率不断下降、面临死堆的元凶——氙毒效应。”

找出了原因,副操作员的脸色变得惨白。


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