國內現在有很強的呼聲，要實現航母的核動力化

　　在針對潛艇、航母這類船舶的動力反應堆來說，目前真正比較有可能對壓水堆形成威脅的方向、在歷史上也曾挑戰過壓水堆的類型，只有液態金屬堆。

　　美國早期裝在核潛艇上的金屬堆，在同時代壓水堆只有17%熱效率時，它就能達到22%——這意味着30%的性能提升。在相同的時代，金屬堆能提供壓水堆超出一代以上的性能水平。

　　美國SSN 575海狼號潛艇，曾搭載液態金屬堆

　　金屬堆在基本的結構原理上其實和壓水堆是一致的。

　　壓水堆中，核燃料加熱一迴路的水加熱到280-350度左右；而在一、二迴路的熱交換器中，二迴路的水被一迴路傳遞來的巨大熱量，加熱成溫度和壓力都低於一迴路的蒸汽，再去推動蒸汽輪機高速旋轉，從而帶動發電機和螺旋槳（經過減速機構）。

　　壓水堆最大的問題，就是實現一迴路的高溫，需要保持在每平方厘米112-163公斤的高壓狀態下，而且水溫也沒法再高了——374度後水無法保持液態。而金屬堆的最大優勢，就是只需要低得多的壓力，就能實現遠超一迴路的溫度。

　　略去增殖反應之類的考慮，金屬堆大致上相當於壓水堆把一迴路的冷卻劑，從水改成了低熔點的金屬。

　　壓水堆結構

　　這些金屬雖然熔點低，但是沸點卻很高——達到800-900度，遠非水的100度可比。因此只需要每平方厘米50-70公斤的壓力，就能實現一迴路出口550度的高溫；理論上最高，可以達到800度以上。

　　由於溫度和密度上的優勢，每一立方米液態金屬能攜帶的熱量，遠遠超出一立方米經過加壓的水。因此相同條件下；液態金屬堆在二迴路中，生成的蒸汽壓力和溫度能大大的優於壓水堆。由於蘊含了高的多的能量，因此金屬堆推動汽輪機的力量也特別大。

　　水銀是最常見液態金屬，但沸點太低，只有三百多度

　　在這種一迴路高溫/低壓設計思想下提出的技術路徑，除了液態金屬堆以外，還有熔鹽反應堆——冷卻劑甚至核燃料本身都是熔融狀態的鹽類物質，不過這類反應堆的技術現在遠比液態金屬堆更不成熟。

　　美蘇早期的金屬堆全部宣告失敗——故障頻發，事故不斷，而且價格太過於昂貴。這其中涉及到大量的問題，最關鍵的還在於液態金屬的兩個麻煩特性：

　　液態金屬低溫下會凝固，這對反應堆的停堆管理造成了巨大的麻煩和成本。對管道和閥門有很強的腐蝕（金屬之間相互溶解，以及產生化學反應生成化合物）作用，導致各種故障和事故不斷。

　　雖然問題重重，但是液態金屬堆這個技術方向並沒有死亡——它的性能優勢太明顯了，而且高功率密度、單堆可以實現大功率的特性；使得它極其適合用在潛艇、軍艦上做為動力。因此在先進反應堆型的探索中，液態金屬堆仍然是最被重視的主要突破口之一。

　　俄羅斯BN600液態金屬反應堆模型，用的是鈉

　　比如就目前來說，使用鉛鉍合金為冷卻劑，就是四代反應堆最重要的方向之一。液態金屬的腐蝕作用，可以通過材料和工藝問題解決——比如在金屬管道內部加設隔離層。

　　而如何處理液態金屬的凝固問題，目前也提出了多種方案：比如其中一種是二級熔融啟動，通過增設啟動級，先進行部分鏈式核反應放熱，對液態金屬進行加溫，直到使其全部熔融。

　　而毫無疑問，新一代的金屬堆目前還存在大量的技術問題，要上潛艇或者航母依然遙遙無期，核心技術和工程難關的突破時間依然不可預知。這也是筆者此前在文章中提到，可預見的未來內，壓水堆仍然是軍艦唯一可選的核動力形式的原因。

　　可預見未來還得靠壓水堆，更往後得靠金屬堆

　　但是從人類現在已經發展出來的反應堆基本結構類型來看，未來能大幅度突破壓水堆性能極限、實現小體積、大功率的動力堆構型；只有金屬堆是最有可能、最適宜的。

　　在船舶動力堆的發展上，美蘇在在技術條件不成熟的情況下提前應用液態金屬堆，走了很大的彎路。中國核潛艇和核航母（如果要搞）在遠期的未來，動力上能否成功彎道超車，恐怕關鍵還得落在是否能先於美、法、俄三國，完成新一代先進液態金屬堆的實用化。