冰川世紀85918566
在當今世界各國所有現役的航母中，除了法國4w噸的戴高樂號核動力航母外，剩下的就都是鷹醬家得了。美國是第一個搞核動力航母，也是歷史上建造最多、現在擁有核動力航母最多的國家。除美國和法國之外，蘇聯也搞過一艘核動力航母——烏里揚諾夫斯克號核動力航母，這艘航母於1988年開始建造，蘇聯解體後被分給了烏克蘭，最後以廢鋼鐵出售。
美國從1961年服役的“企業級”核動力航母開始，又搞了10w噸的“尼米茲級”、“福特級”超級航母。所以咱們以美國“尼米茲級”航母為例，說說航母的核反應堆。在經過一系列論證後，“尼米茲級”航母最終採用雙具功率各為130000馬力的A4W型反應堆，其總功率比“小鷹級”和“企業級”的280000馬力要低。不過先前的“企業級”採用8具A2W型反應堆。
先糾正一個小錯誤，常規動力航母不可能重新改用核動力驅動，一艘航母採用何種驅動類型，這必須是在設計之初就定好的。
無論是A4W型還是A2W型壓水反應堆，換燃料（也就是低濃縮鈾棒）都是一項費時費錢的大型工程。不過，A4W型反應堆更換鈾燃料棒的頻率要明顯低於A2W型反應堆，為每13年更換一次，可連續航行80w—100w海里，而A2W型每更換一次只能夠連續航行20萬—50萬海里。
不過，由於總功率略低、船型寬導致阻尼增大，“尼米茲級”的航速只有30—31節左右，而“企業級”的航速可以達到35節，採用傳統動力的“小鷹級”、“福來斯特級”，其最大航速也達到33節。
“尼米茲級”兩座壓水型反應堆採用低濃縮鈾，一次需要裝入4噸丰度為40%的鈾235。至於更換一次燃料要花多少錢，這個無法得出確切的數字，40%高純度核燃料價格大約20萬元每公斤，4噸核燃料需要大約8億美元，加上更換過程中的各種費用，大概需要10億美元左右。儘管這個數額看上去很嚇人，但是尼米茲級航母一次填加的核燃料可以航行100萬海里，使用13年，每年平均消耗量並不多。
科羅廖夫
其實本文的問題就是核動力航母的問題。這裡肯定會涉及一些具體數據和細節的問題。也就是說，核動力航母所使用的1公斤濃縮鈾需要多少錢？而核動力航母，又需要多少公斤鈾？
我們先定義一下核動力航母的能源材料濃縮鈾235。國際原子能機構定義丰度為3%的鈾235為核電站使用低濃縮鈾。而大於80%的為高濃縮鈾。自然超過90%以上丰度的就為武器級的濃縮有可以製造核武器。
但是無論是低濃縮鈾還是高濃縮鈾在自然界中是無法獲取的。都是是需要通過鈾礦石提煉出來。200噸的鈾礦石，才能提煉出1公斤武器級的鈾235。按照2017年國際鈾礦價格，有礦石每磅27美元，2204.6磅等於1噸，那麼也就是1公斤鈾235＝200噸×2204.6×27＝1190萬美元。
福特級航母剖視圖
世界各國鈾礦所佔比例
這只是純商品的交割價格，並不是真正的實際材料應用價格，這裡面還需要運輸，加工，人工等相關費用。自然鈾235的價格要遠高於1190萬美元/公斤。
核動力航母裝置簡易圖。
但是對於核動力航母，我們只能拿美國的尼米茲給來說話。畢竟目前其他國家只有法國擁有小功率的反應堆。美國的航母為主流模式。而航母自己的每臺反應堆熱工率在30萬千瓦以上，兩臺反應堆就是60千瓦以上。對於一個100萬千瓦的核電站來說，每年所需要的3%丰度的鈾235大概在60噸。但是價格在每公斤4000美元左右。
由於航母不可能像核電站一樣製造龐大的體積，那麼只能壓縮體積的前提下，使用較高濃度的鈾235，通常美國都是使用丰度在40%的鈾235。因此裝入核反應堆的核燃料在4噸以內。核動力航母的鈾235原料介於核電站原料與武器級原料之間。這樣就只能估算美國航母所需要的核動力裝置核燃料的大概價格範圍。大體價格可能會在 50萬美元/公斤（由於這屬於保密級別這裡只是推測）。
但是對於核潛艇的核反應，對相對功率較小，一般需要所裝入的和燃料相對較低。像美國的俄亥俄級彈道導彈核潛艇使用的S8W反應堆。其內部的核燃料有235總重才140公斤，而英國和法國的相對更小。而法國的戴高樂號航母是直接採用核潛艇上的反應對，結果相對功率較小，弄得目前問題連連。
圖片來源於網絡
對於4噸原料的核動力航母來說。這不只是簡單的價格問題，更重要的是，相對技術成熟度的問題。核動力航母自然優勢多多，但是也是一個吞金巨獸。也不是小國能夠玩得起的。幸好我們也一直在路上。
淡然小司
核動力航母是大國的象徵，不單是它的超強戰鬥力，還體現在運營它需要花費的天文數字般的金錢上。核動力航母既然使用的是核燃料，它的價格就應該是影響航母使用成本的因素之一，那核燃料價值多少錢呢？首先我們要了解核燃料的有關知識。核裂變反應的“燃料”是鈾235，從天然鈾中提取而來。地殼中鈾的含量大約為百萬分之四，事實上比銀，汞，鎘等金屬的儲量還要多。但是鈾的分佈太廣泛，少有1%以上的富礦，全世界的鈾礦大多是含鈾量1%-0.1%之間的中等品級鈾礦。
礦石中的鈾提取後處理成重鈾酸銨，即所謂的黃餅，再處理成鈾的氧化物送入鈾濃縮廠。在廠中，鈾的氧化物經過一系列除雜和反應變成六氟化鈾。六氟化鈾易昇華，隨後就可以開始濃縮。商用核反應堆一般使用鈾235含量3%的燃料鈾，因為核動力航母的核反應堆數據處在保密中，我們也以3%燃料鈾計算。
鈾的處理和濃縮的成本以分離功計算，這是一個反應了生產一定量濃縮鈾時消耗多少鈾原料和其中的濃縮成本之間的的數學關係，全世界通用。生產100000公斤3%燃料鈾需消耗天然鈾548000公斤，消耗分離功431000千克單位。因為福島核事故的陰影，國際鈾產品市場一路走低，2017年12月天然鈾價格跌至約55美元/千克，分離功跌至約47美元/千克單位，平均下來一公斤濃縮鈾價值504美元。尼米茲級馬力260000，一年約需消耗6噸燃料，而它的續航時間可達13年，那麼一次裝料就需要約78噸濃縮鈾，價值約3931.2萬美元。這個價格似乎不貴，但要知道核反應堆的造價才是成本大頭。
兵器次元
濃縮鈾，指經過同位素提煉後，鈾235含量超過90%的鈾金屬，與其相對的是貧化鈾，濃縮鈾是製造核武器的原材料。
由於國際原子能機構明令禁止有核國家進行核擴散，因而，在國際市場上很難買到核武器的原材料。致使國際市場上對於濃縮鈾的價格也沒有一個統一的標準。
我們以美國尼米茲號核動力航母為例。尼米茲級航母裝兩座核反應堆（A4W和A1G），也就是雙倍的核燃料。所謂核燃料有三種含義，一是指可以裂變的鈾235，二是不能直接與熱中子進行鏈式反應的鈾238，三是兩者之和的統稱。而其中，核燃料的丰度（就是通俗說法濃度）很關鍵，決定了總的核燃料的總重量，丰度是核反應堆裡鈾235所佔總的核燃料的比重。那麼，經過有關資料的報道，尼米茲級航母的丰度一般是40% ，138公斤。那麼一座反應堆總的核燃料重量應該是138公斤/40% =345公斤，兩座核反應堆的核燃料大概重345x2=690公斤。一爐料能用多少年，是一個不定數，出海多，核燃料用得狠，當然換料週期短，尼米茲號一般正常使用13年左右換第一爐料，出海少可能整個服役期都不用換料。
但有的資料說尼米茲級後期的核反應堆已經開始使用報廢的核彈燃料，丰度已經達到90%以上。那樣的話，核燃料會裝載的更少一些，使用時間會更長，換料週期會更長。
阿爾法軍事
不要過度高估常規動力改為核動力的技術難度，對於有能力建造核動力航母的國家而言。
將常規航母改為核動力航母並不算多難！直接塞兩個核潛艇反應堆也行！大不了速度慢點！
第二問，濃縮鈾的價錢？航母上用的濃度也就比核彈裡的差點，有價無市！
這個濃度的沒有人賣！卡扎菲表示十億美元買濃縮鈾，沒人賣！
開始回答第一個問題蒸汽輪機需要的就是蒸汽！
說白了就是燒熱水，拿什麼燒不是燒啊？換成核動力，無非是換了一個貴很多的鍋爐。
想想核動力航母也是在常規動力航母上演變來的。沒點繼承可能麼？
而且甭管是核動力航母還是常規動力航母，他們的動力來源都是蒸汽輪機（女王不是，女王是燃氣輪機）
世界第一級航空母艦企業級航母也是在小鷹級航母的基礎上改裝而來的。
在英法合作建造航母的時候，在法國版伊麗莎白女王級上，法國打算使用兩個k15型反應堆。英國依舊使用常規動力。
再比如說俄羅斯的風暴級航母計劃，設計環節就是核動力/常規動力
所以說常規動力航母不可能改裝成核動力航母是扯淡，但是核動力和常規動力在相同動力艙大小下進行對比，核動力航母的功率不佔優勢。
所以改裝核動力，航母的總功率很可能會下跌。而且油庫啊，油管啊，什麼的怎麼處理？
而且與其把常規動力航母改成核動力的還不如再造一條航母呢
改的價錢都夠在買一條了
至於濃縮鈾的價格？
高濃縮鈾、武器級高濃縮鈾根本就沒有價，至於原因麼，emmm還不如直接交易核彈呢....
給你個眼神自己體會
獲得1公斤武器級鈾235需要200噸鈾礦石。再來看看鈾礦石的價格：鈾期貨價格目前交投於：27美元/磅。1噸＝2204.6磅，200×2204.6×27＝11904840美元＝1190萬美元。也就是說：
1公斤武器級濃縮鈾約為1190萬美元這還只是原料的價格，離心機什麼的還沒有算，電力也沒有算！而且卡扎菲表示老子十億美元買上一公斤的武器級的怎麼就沒人賣？濃縮鈾的價格可見一斑！
然後尼米茲級或福特級，裝入的核燃料總量不超過4噸。
S8W反應堆（俄亥俄級），裝入的鈾235的總重只有140公斤！
兩者的反應堆不同、所需核燃料鈾—235的丰度不同，反應堆和反應堆不一樣！核燃料棒的價格天差地別！
核動力航母使用的核燃料根本就沒有官方的詳細資料——這些都是保密的。
當然了核潛艇的核反應堆並不是不能直接搬到航母上的，但是做好心理準備！八核造價八倍風險！
要麼就是兩個然後動力很尷尬！連常規動力的都比不上！
所以麼還是在常規動力航母設計的基礎上進行改造，就行了。
至於常規動力航母強改核動力航母什麼的還是算了吧。
尋找丟失的方向盤
鈾礦石倒是有價格，2015年大約在40-50美元一磅，提取的話還要提取功。假設航母用的和核電站一樣的3%左右濃度的濃縮鈾。那麼每千克鈾需要6.6千克天然鈾，天然鈾大約200-300美元一磅，也就是一千克天然鈾大約500-750美元。濃縮鈾還需要提取功，提取功的價格大約一千克70-100美元。一公斤濃縮鈾需要4公斤多的提取功。
這麼算下來，大約一公斤3%濃度的濃縮鈾=6.6*（500-750）+4*（70-100）=3580-5350美元之間。
一座一百萬千瓦的核電站，一年濃縮鈾用量，純數學的算，需要2700千克。也就是說，一艘十萬噸級的航母，按照推進功率200MW來算，其實百萬千瓦還有結餘。純粹從功率而言是足夠了的。也就是一個核動力航母，一年是用不了2700千克3%濃縮鈾的。也就是純算數的燃料消費低於一千四百萬美元。
然而現實中，這是不可能的，要是都能這樣算，美國人得樂掉大牙，省大錢了。實際上一臺航母的年維護費用大約在3-5億美元。
只有相思
航母不是窮國玩得起的，能玩核動力航母的國家，就不會考慮鈾這種小錢的，如果連這份錢都出不起，那最好別玩。開常規航母需要大量的油，為了降低成本，一般考慮使用最便宜的重油，重油就是把石油中的柴油汽油煤油提煉出來完後剩下的油，那怕這樣，航母用油費用也是大開支，最關鍵的是，航母如果要遠航，還需要一支補給船隊補給航母才能完成，由於這個原因，常規航母在使用中有很多限制，如果把航母的動力系統改為核動力，這個限制就沒有了，空出的油倉可作為飛機用油油庫，這樣航母就可以常年在海上漂游，機動性和遠航能力都不是常規航毌可比的，這些是核動力航毋的優點，核動力航母的缺點是，到航母退役後，航毋的核動力裝置含有大量的核輻射，處理很麻煩，處理費用高，常規航母不存在這種問題，這是核動力航母和常規航母各自的優缺點，至於把常規航母改裝成核動力航母，我認為改裝費用會很高，這方面的費用應超過造一艘新航母，錢花了，由於受到常規航母的限制，還會存在很多佈置不合理的地方，不好用，沒人這樣幹，改裝不如報廢再買新的。
龍一歐
濃縮鈾是不可能在市場上買賣的，這是國家嚴格管控的軍工產品。只有鈾礦石可以交易，差不多80萬/噸吧。
中國現在還沒有核燃料的航母，也正在建了。之前看過，說美國的核動力航母，第一爐燃料可以航行10多年，如果出海次數不多的話，可以更久。
紅黑聖西羅
艦船核動力包相對於陸地核電站，最大的特點就是總體積大大壓縮，核潛艇的反應堆尤其小巧玲瓏，但相同體積的能量密度卻比陸地核電站大得多，所用的核燃料的丰度也高的多。
一個百萬千瓦級的陸地反應堆，核燃料棒總重在一兩百噸，核燃料棒鈾235的濃度只有3%到10%。尼米茲級或福特級，每臺反應堆的熱功率在30萬千瓦以上，裝入的核燃料總量不超過4噸。而俄亥俄級的S8W反應堆，裝入的鈾235的總重只有140公斤！
俄亥俄級的單臺S8G 壓水堆裝置，採用美海軍標準壓水堆裝置熱線圖，一臺反應堆，兩個動力循環分系統，每個分系統中包含一、二回路支迴路，共用減速齒輪箱，單軸，推進一部七葉大側斜螺旋槳。
一回路系統 S8G 自然循環壓水堆，熱功率250MW，堆芯直徑1.6m，高度1.7m，燃料元件約60 盒。採用板狀元件，鈾鋯合金燃料，鈾 235 富集度為 40％，包殼材料為鋯-4 合金，鈾235 燃料初始裝載量約為140kg。堆芯功率密度為80MW/m3。反應堆採用鉿控制棒，用於控制後備反應性，使堆芯具有長壽命。一回路系統壓力為16MPa，冷卻劑進入反應堆入口溫度280℃，出口320℃，冷卻劑流量約 3600t/h，主循環泵功率 169kW。
由上可見，龐大的俄亥俄戰略核潛艇，其反應堆核心部分，只是一個不到一人高的“金屬罐”而已，其他核潛艇的反應堆也差不多這麼大。這類反應堆用的都是“鈾鋯合金燃料板”，通過特殊工藝讓高濃度鈾滲透到金屬鋯合金中去，作為反應堆燃燒材料。而不是民用核電站那種二氧化鈾陶瓷塊。能量密度成百倍的提高。
至少一公斤濃縮鈾要多少錢，我想是無價。
（兵說團隊：瀚海狼山）
