如今,全球的现役核潜艇和航母,使用的都是核反应堆类型,而且基本是压水堆,对此中国也不例外。就像国内船舶核动力设计教材中的结论所述,除非在非压水堆的反应堆技术上出现质的突破,否则没有一种堆型能够撼动水压堆在船舶动力堆的地位。
水压堆这个名字源于这种反应堆是以水为回路中直接浸泡核燃料的冷却剂,其压力在11-16MPa之间。换句话说就是在每立方厘米上都存在112到163公斤的压力。就拿船舶反应堆来说,如果施加11MPa的高压,反应堆里面的水能够在281度的情况下保持液态。这可以让它在一二回路之间的热交换器里,能够产生极大的温差,让二回路中的水也会变成有着极高的温度和压力,从而产生水蒸气。
这些蒸汽有着极高的能力,通过让蒸汽推动蒸汽轮机的叶片高速旋转,完成机械能、电能的转化。压水堆性能上也存在一个核心瓶颈,那就是在压力和温度的关系上,水压堆的一回路的水温不能做的更高了。若水温到了临界点,会带来水压过高等问题,而且可能会导致泄漏,难以抢修。
之前有传言,说中国将在核潜艇上使用的高温气冷堆,使用氦气作为冷却剂,理论上来说,这个说法的确可行,还能省去一大堆麻烦的过程。而且,这种冷气堆效率比水压堆更高,效率达到了惊人的50%。但是这种冷气堆效率虽高却体积极大,所以用于陆地发电还行,但用于潜艇动力堆就有些不现实了。