水面舰艇的动力方式，从最早期的人力、风帆动力再到蒸汽动力，完成了向全化学能量发展演变的过程，在蒸汽动力形式中，通过燃烧煤炭或者重油/柴油等方式来加热淡水，产生大量的高压水蒸气，利用这一水蒸气来驱动涡轮旋转，从而实现将化学能转化成旋转工作的机械能，通过减速齿轮进一步减速之后驱动螺旋桨旋转，推动舰体向前运动。

到了上个世纪六十年代又进一步演化出了核动力形式，核反应堆工作原理其实和传统的蒸汽动力比较类似。

核反应堆内部发生可控的核裂变反应，释放出大量的热能，这些热能通过环绕和内置的冷却管不断的和另外独立的淡水锅炉管道进行热能交换，从而实现对淡水的持续加热，产生高压水蒸气，之后这种水蒸气通常就会一分为二，其中一份用来驱动涡轮旋转，产生旋转机械能之后，一方面用来带动发电机发电，另一方面就是用来驱动螺旋桨工作；第二份水蒸气就会被输往蒸汽弹射器，用来进行弹射舰载机使用。

相比于传统的烧煤或者烧重油的蒸汽动力而言，核动力方式动力更为充足，而且整个动力装置体积更小、自动化程度更好，最为关键的是核动力不需要设置巨大的烟囱，因为整个过程完全不需要外界空气。在整个服役期限内，核反应堆都最多只需要更换一次堆芯，美国现在航母专用核反应堆已经做到40年不更换堆芯的程度了。

核动力航空母舰从上个世纪六十年代末期就开始建造了，目前世界上拥有核动力航空母舰的国家只有美国和法国，其中法国是中型航空母舰，且只有一艘，美国拥有十二艘大型核动力航空母舰。

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