AUKUS防务协议：堪培拉想拥有核潜艇有何优势和短板？

日前，澳大利亚和美国、英国达成历史性的AUKUS防务协议。

因消息来得比较突然，引发国际社会广泛讨论。至于这一新的防务协议会给亚太地区的战略平衡带来多大冲击，目前还只能猜测。

但新协议下，澳大利亚将得到美、英两国的帮助“建造核潜艇的能力”，这才是许多分析人士眼中真正的“重磅炸弹”。 首先，它意味着堪培拉要“撕毁”与法国既有的常规潜艇建造合同，这让香榭里舍大怒，史无前例地召回其驻澳、美大使。

其次，AUKUS将让澳大利亚成为继中国、法国、印度、俄罗斯、英国和美国后第七个拥有核潜艇的国家。核潜艇技术再次受到世人关注。

那么，“核潜艇”究竟什么意思？和常规潜艇比较又有什么优势、短板？

澳大利亚国立大学研究员、核科学家AJ米歇尔·（AJ Mitchell）近日在对话（The Conversation）网站撰文，解释了几个基本问题：

核潜艇中的“核”指什么？

首先，核潜艇不是核武器。

表面看，核潜艇其实和其他潜艇没有太大差别。关键的不同之处在于它以“核发电”方式获得驱动力的。

原子研究初期，科学家们很快意识到，“原子分裂”释放出的巨大能量可以用来发电。

过去70 年来，核电站内的反应堆一直在为世界各地的家庭和工厂提供电力。同样，每艘核潜艇也都是从其舰载迷你核反应堆中汲取动力。

每个原子的核心是原子核，原子核由质子和中子组成。质子数决定了该原子属于什么化学元素；质子数相同但中子数不同的原子核被称为该元素的同位素。

较重的原子核极易受到“核裂变”影响，即它们会分裂成两个总质量小于原始原子核的较轻的原子核，剩余部分转化为能量。

“核裂变”释放出的能量是巨大的。正如爱因斯坦著名的方程式E=mc² 显示的那样，能量等于质量乘以光速的平方！

核动力潜艇中的反应堆通常以铀为燃料。从地下开采的天然铀主要由被称为铀238的同位素组成，混合有少量 (0.7%) 的关键同位素铀235。

反应堆工作的前提是，铀燃料必须先经过“浓缩”，达到含有所需比例的铀235。对于潜艇来说，这通常要达到 50%。浓缩程度是维持链式反应的关键因素，以保证恒定、安全的能量输出水平。

在反应堆内，铀235遭遇中子强力轰击，导致原子核发生裂变。反过来，更多的中子又被释放出来。这个过程在所谓的“核链式反应”中持续展开。能量以热量的形式释放，可用于驱动涡轮机，为潜艇发电。

核潜艇有什么优势和短板？

核动力潜艇一个巨大的优势是不需要加油。一艘核潜艇投入使用，拥有足够的铀燃料确保服役期超过 30 年。

核动力的高效率还可以让核潜艇比常规潜艇保持更长时间内高速运行。

另外一点，与传统燃料燃烧不同的是，核反应不需要空气。这意味着核潜艇可以下潜到很深的地方达数月，获得更好的隐形，可以更长时间、更远距离的部署。

但核潜艇的缺点是成本高到令人咂舌。每艘核潜艇的建造成本动辄高达数十亿美元（相当于常规潜艇的好几倍）， 并且需要有具备核科学专业知识的高技能团队。

有分析认为，凭借其世界一流大学和政府机构提供的专门培训，澳大利亚可以很好地满足这一领域的需求，并且还将通过AUKUS三边安全协议获得英国和美国提供的专业技术支持。

目前，关于燃料来源的细节尚不清楚。澳大利亚地下铀储备充足，但缺乏浓缩和制造反应堆燃料的能力。这些燃料可以从海外采购。

核废料怎么办？

但是，核废料怎么办呢？

2015年，（南澳州）“核燃料循环皇家委员会”发布报告说，在南澳大利亚建设长期贮存和处置放射性废料设施是一个商业上可行的计划。

最终能否实现仍不明确，但无疑，这是澳大利亚地方和联邦政府未来必须直面的问题。

常见误解是什么？

打造核潜艇，并不意味着澳大利亚要有核武器。因为要达到“武器级”，铀需要浓缩到 90% 以上的铀235，而核潜艇所用的燃料纯度通常要达到 50%， 距此相差甚远。

再说，澳大利亚从未制造过核武器，也是核不扩散条约和国际出口管制体系的缔约国，包括《核武器不扩散条约》和《防扩散与裁军倡议》。

潜艇的战术优势来自它的隐身性和在不被发现的情况下秘密锁定目标的能力。

但是，保护船员的安全和自然环境对于任何船舰都至关重要。好莱坞电影《K19寡妇制造者》中，一艘核潜艇在处女航中发生故障，就是利用了我们的反核情绪和对核辐射的本能恐惧。

但安全控制手段的进步与流程完善意味着核潜艇反应堆发生事故几率很低。

AUKUS的政治意寓和其对地缘政治的影响还有待观察。但有一点已经很清楚：堪培拉坚定拥抱了核概念。