【科技】中国建造的全球首座高温气冷堆初具雏形

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中国拥有自主知识产权的第四代核电站商用模式电厂由山东荣成逐渐成形。 根据中国核工业建设集团企业(以下称中国核建设)的官网，3月20日，在世界上第一个具有第四代原子能系统安全特征的20万千瓦高温气冷堆核电站山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站的示范工程中，核反应堆压力容器吊装成功

这次吊装完成的反应堆压力容器作为核岛一回路的核心设备，高27.5米，净重594吨，是当今世界上尺寸最大、重量最重的反应堆压力容器，也是高温炉空冷核电站单体重量最大的设备。 压力容器的吊装位置，为高温气冷堆核电站示范工程主要设备的安装工作奠定了基础，加速了高温气冷堆核电技术在世界上的成功。

不动的话，与百万千瓦级的大型压水炉相比，高温气冷堆核电站的示范工程只有20万千瓦。 但是，除了其突出的固有安全性以外，由于发电效率、用途广泛等优点，高温气冷炉被列入将来的第四代原子能系统技术的6个候补炉型之一。 高温气冷堆是当今世界上最安全的反应堆型之一，2006年被列为国家科学技术的重大专业领域。

反应堆压力容器可以正常悬挂了

自主四代核能发电:在任何情况下都不会发生堆芯融化和大量放射性放射事故

科学技术日报报道了1994年清华大学核研究院发生的10兆瓦( 1兆瓦= 1000千瓦)高温气冷堆核安全示威:员工因操作而停止反应堆冷却剂循环风扇，很快失去了从反应堆向外输送热量的能力。 我们知道，反应堆停止后，锅炉熄火后不会再发热，而是会继续发热。 如果不冷却该热量，有可能发生堆芯熔融、放射性泄漏的重大事故，这也是核安全最重要的技术课题。 循环风扇停止工作时，警报声响起，国内外客人注视着显示器的变化。 正常工作的曲线急剧下降，反应堆的热功率从3000千瓦下降到数百千瓦，最后维持在反应堆正常工作时的1.5%左右。 这表明热量会自动从反应堆压力壳的表面释放到周围环境，而不需要额外的冷却系统。

这个实验显示了模块化高温气冷堆的最重要特征之一:在任何事故中，包括失去所有冷却的情况下，不存在任何人为和机械干扰，反应堆可以维持安全状态。 中国已经掌握了这项技术。

根据缓变剂和冷却剂，核电站可以分为不同的炉型。 在核电运转中，用于诱发核燃料连锁反应的中子速度通常需要慢速化，需要慢速化剂(快堆除外)的核燃料需要冷却和传热的工作，需要冷却剂。 现在更主流的压水炉以低浓缩铀为原料，以水为缓变剂和冷却剂。 高温气冷堆的原理是使用陶瓷型包埋粒子燃料元件，以耐高温的石墨为缓变剂，以化学惰性的氦气为制冷剂。

堆芯熔融是核电站可能发生的最严重的事故案例。 三里岛、切尔诺贝利、福岛三起核事故中发生了堆芯熔融。 因此，如果排除堆心熔融，核事故的发生概率会大幅降低。

据专家介绍，中国自主开发设计生产的球形燃料部件直径约6厘米，由超高纯度的石墨构成，石墨中密集着约1.2万个微小的包埋燃料粒子。 每个小粒径不到1毫米，有热解碳层、碳化硅层等多层包埋，保护二氧化铀燃料核芯。 这种层包埋的技术和技术可以防止燃料球内的放射性物质无论如何都伤害公共卫生。

球形燃料零件图

堆芯照片

国家科学技术重大专业的核心目标是以清华10兆瓦的高温气冷实验炉为基础，克服工业扩大和工程实验验证、高性能燃料部件批量生产制造等技术，建设具有自主知识产权的20万千瓦级世界第一座球床模块化高温气冷炉商用示范发电厂 年12月，高温气冷堆示范工程正式开始建设。 根据此前的进度计划，示范工程将在年底建设发电。

尽管处理了熔炉的问题，关于这一不成熟的技术，业界内依然有争议。 桃子

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