中国第四代核电技术有多牛，水冷变气冷，首座高温气冷堆要发电了

　　近日，据科技日报报道，中国建造的全球首座20万千瓦高温气冷堆，将在今年正式发电。

　　据了解，该核电反应堆将在4月份装料，年底发电并投入商业运行。

　　其实，作为未来重要清洁能源，一座核电站的投入商业运用从表面上看没有什么特别的，然而这座利用高温气冷的发电技术却引起了关注，那么高温气冷堆到底是什么样的技术，到底有多先进，下面就来了解一下。

　　核电‍‍

　　解决空气污染和全球变暖，现在已经成为全世界都在关注的话题，而最主要的解决办法就是要控制普通化石能源的使用量，大力开发和使用各种可再生的清洁能源。

　　太阳能，水能，风能以及地热能等等，都是非常好的清洁能源，但与这些清洁能源比较，核能显然更具有优势，几乎可以达到零排放的要求。

　　所以，全世界很多国家都在大力开发核能，我们国家同样也将核能视为，未来主要的清洁能源。

　　目前，中国在建核电机组容量已连续多年处于世界第一，并且这些核电站的各项技术都处于世界最高水平，比如说第四代核电使用的高温气冷堆技术。

　　什么是高温冷气堆

　　高温气冷堆核技术是安全性极高的第四代核技术，是与探月过程，深海下潜以及大飞机一样，也是我国十六个科技重大专项之一，其重要性不言而喻。

　　之所以叫高温气冷堆，是因为它在冷却过程中不是使用水，而是采用惰性气体氦气来冷却的，使用氦气的主要特点是能够充分吸收热量，从而产生700多度的高温，而现在普遍使用的水冷反应堆则只能产生300多度的高温。

　　在出口能够产生更高的温度，也就能让发电效率更高，使用高温气冷能让发电效率提高30%以上，是目前发电效率最高的核反应堆。

　　它的反应堆使用的是，耐高温的石墨和碳砖所砌成的一个像炉子形状的装置，内部则装满了耐高温石墨制成的圆形的燃料球，而那些产生高温的放射性物质则被做成更小的颗粒放入到燃料球中。

　　高温气冷堆不只是能发电，其应用也比较广，还可以用于石油，化工以及炼钢等领域，同样可以为这些行业提供高温热能，所有说它的市场前景比较广阔。

　　高温气冷堆的安全性

　　只要提到核能发电，人们首先就会想到它的安全性，因为毕竟出现过像俄罗斯的切尔诺贝利，以及日本福岛这些因为核泄漏而导致无数人伤亡的事件，这也是制约核电这种新能源发展的原因。

　　所有每一代核电站开始就将安全性放在首位，而到了现在的第四代核电站，它已经不止通过安全罩等硬件上提供安全，而且还要通过从核电站的设计上开始就提高它的安全性。

　　而高温气冷堆的核心就是它具有很高的安全性，这也是它被称为第四代核技术的原因之一。

　　例如说以前的反应堆当在工作中温度过高时，就会用水去为其冷却降温，而高温气冷堆则是将燃料做成直径只有0.5毫米的颗粒，再分散在高温石墨做成的燃料球里面，只要温度不超过1600度，所有的核反应都在燃料球内部进行，也就不会有反射性物质的外泄。

　　而且现在的燃料颗粒中还会添加一些新的物质，例如会添加铀238这种与铀235特性相差很大的原子，当铀235反应剧烈时，铀238利用其并不活泼的特性从而能抑制住铀235的过快裂变，这就相当于增加了一道天然的安全防护墙。

　　不需要人为的去控制，靠内部的物质就可以自动控制，再加上将这些核原料做成颗粒小型化，就不会出现超高温或者是物质泄漏等严重问题时才去补救，这就杜绝了核电站大事故的发生。

　　高温气冷堆从燃料到反应堆结构都进行了优化，通过各种极限条件下的安全性测试，也验证了它超过其它反应堆的安全性。

　　高温气冷堆所具有的安全性好、出口温度高等特点，被国际核能界认定为最具发展潜力的先进堆型之一。

　　作为世界上第一个利用高温气冷堆技术，建造20万千瓦第四代核电站的国家，为保持我国在高温气冷堆技术及应用领域的领先地位，高温气冷堆技术后续还将不断创新和改进。

　　据介绍我国目前已经完成60万千瓦高温气冷堆改进版项目的方案设计，技术研发预计也将于2023年完成。

　　参考资料：走进科学，第四代核反应堆--高温冷气堆

　　文中图片截取自Youtube《China’s first Hualong One nuclear reactor begins commercial operations》《Nuclear Power Plant Safety Systems》《How Nuclear Power Plants Work _ Nuclear Energy (Animation)》