度高达几百度。在常压下，水在一百度就会沸腾汽化。如果一回路内部产生大量蒸汽气泡，气泡会阻挡中子，导致反应堆功率发生不可控的剧烈波动，甚至引发堆芯熔毁。”
“这就是压水堆名称的由来。”赵学森拿起粉笔，在图纸的一回路管道上重重地写下了一个数字。
“一百五十个大气压。”
“在稳压器的强力加压下，一回路内部的水压被维持在一百五十兆帕。在这个恐怖的压力下，即使水温被加热到三百摄氏度以上，水分子也无法克服外部压力发生相变，它们依然保持着绝对的液态。”
“这些三百多度的高压液态水，携带着庞大的热能，流入蒸汽发生器。”
赵学森指着图纸上的第二部分。
“在蒸汽发生器内部，一回路的高温高压水在数千根U型管内流动。U型管外部，是属于二回路的普通冷水。热量通过管壁进行物理传导。”
“二回路的水压较低。在吸收了管壁传来的热量后，沸腾汽化，产生高温高压的纯净水蒸气。这些水蒸气再去推动汽轮机旋转，最终驱动潜艇的螺旋桨和发电机。”
“最关键的是物理隔离。一回路的水直接接触核燃料棒，带有强烈的放射性。而二回路的水通过管壁传热，完全不带有放射性。双循环系统保证了潜艇轮机舱内水兵的绝对安全。”
理论模型在逻辑上无懈可击。但在将其转化为钢铁实体的过程中，大西北的工业体系遭遇了一系列材料学和机械制造瓶颈。
第一个瓶颈，卡在了核燃料棒的外衣上。
铀-235燃料被加工成微小的圆柱形陶瓷芯块，需要装入一根金属细管中密封。这根金属管被称为燃料包壳。
包壳的要求苛刻到了极点。
首先，它必须在三百多度的高温、一百五十个大气压的强腐蚀性水流冲刷下，保持几万小时不破裂。其次，它必须能够承受内部核裂变产生的放射性气体膨胀压力。
最致命的要求是核物理层面的：这种金属必须具有极低的热中子吸收截面。如果包壳材料吸收了过多的中子，链式反应就会因为中子匮乏而停止。
普通的碳钢在高温高压水下会迅速生锈腐蚀。
大西北冶金部尝试了高强度的奥氏体不锈钢。
【冶金测试日志：不锈钢包壳材料】
“将不锈钢样管置入模拟堆芯高温高压水环境中，持续运行五百小时。表面抗腐蚀性良好。结构强度维持在设计阈值。”
“进入中子通量测试环节。”
“结果：失败。不锈钢中含有的铁、镍、铬元素，其热中子吸收截面过大。大量维持链式反应的慢中子被管壁吸收。导致反应堆必须使用丰度极高的高浓缩铀才能维持临界，经济性破产。”
工程师们又尝试了金属铝。铝的中子吸收率极低。
【冶金测试日志：铝合金包壳材料】
“铝合金热中子吸收截面测试合格。”
“进入高温高压水物理冲击测试。”
“结果：失败。在三百摄氏度的高温水流中，铝的晶格结构发生严重软化。水分子与铝发生剧烈的化学反应，生成氧化铝和氢气。包壳在几个小时内被腐蚀穿透，模拟核燃料发生大规模泄漏。”
不锈钢吃中子，铝怕高温水。
材料科学库似乎走到了尽头。
就在工程陷入停滞时，西京物理研究院的稀有金属分离实验室，将目光投向了元素周期表上一个冷门的过渡金属——锆。
锆的熔点高达一千八百五十度，在高温水中表面会形成一层致密的氧化锆钝化膜，抗腐蚀性能无与伦比。更关键的是，纯净的锆，其热中子吸收截面极小，几乎对中子完全透明。
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