中国制造!全球第一座四代核电站

    

一座安全水平极高的核电站--荣成石岛湾核电站一期工程。日前已完成了反应堆壳体组装,预计将于2021年正式投产。这座核电站由于采用了结构独特的高温气冷堆技术,使其安全性与热效率达到前所未有的高度。成为了世界第一座第四代核电站。那么这种新型核电站,有哪些特点?它在安全性上,又真能做到万无一失吗?

什么是核电站

核能发电是先通过核裂变反应来产生热,然后把热从反应堆里面送到后边的锅炉里。用核反应堆产生热去烧水,然后再推动蒸气轮机发电。虽然核能发电与火电一样,都是产生热量推动汽轮机发电,但是核电却属于清洁能源。这首先是因为核能发电不产生温室气体,其次核能发电对化石燃料的用量极少。

据统计同样是100万千瓦的装机容量,火电厂所需燃料,每天需要一列40节的火车运送,而核电站所需燃料一年只需一辆重型卡车运送。这不但减少了燃料运送过程中的污染,而且只产生较少的乏燃料。正因为核电具有这么多优势,因此我国近年来不但大力推广核能发电,也加强了核电领域的研究,使我国不但掌握了第二代、第三代核电技术,作为第四代核电的石岛湾高温气冷堆示范工程也即将建成。那么什么是第四代核电站呢?

什么是第四代核电站

第一代核电:

第一代核反应堆,实际上是个原型堆。1942年费米曾经在美国芝加哥大学为了研究核能是否能够发电而制造的。它验证了核能发电的基本原理。

第二代核电:

第二代核反应堆,是在原型堆出现的十年以后。1954年前苏联建成世界上第一座原子能发电站。随后人们开始建设能够真正用于商用发电的反应堆,这是当时最时髦的新能源。现在世界上大多数核电站用的都是第二代核电技术。

第三代核电:

之后从用户的角度出发,核电先进国家对核电站的建造提出了更高的要求。必须更安全、更经济、效率更高。满足这样要求的核电站就叫第三代核电。

第四代核电:

直到大概在2000年的时候,美国、中国和欧洲的一些国家,从安全性、经济性、防核扩散的能力、以及多种用途(供热,海水淡化)等方面出发,确定了六种核反应堆的堆形(第四代反应堆包括:高温气冷堆、超临界水冷度、熔盐堆、气冷快堆、钠冷快堆、铅冷快堆)。这六个堆型最后就被定为第四代反应堆。目前,中国在建的是唯一即将建成的第四代的反应堆,也将是世界上第一个全世界公认的第四代核反应站。

第四代核电站有什么特点

第一灵活

怎么用它发电?怎么用它供热?在哪儿建造?要建造一个大的或者建造一个小的?这些都可以根据需求来决定。

第二高效

高温气冷堆因核燃料烧充分,它的发电效率就大大提高了。

第三安全

第四代核电站从设计初期就将安全融入到了每个角落。

第四代核电站如何保证安全

根据专家介绍,在使用之前,核燃料被分成很小的小颗粒,然后把它分散在一些减速吸收剂里。当铀235反应特别剧烈的时候,铀238会抑制铀235的反应,就像加入了一个天然的阻止反应的安全机制。不需要人做任何操作,只要觉得形势不对,它就会自然的限制核反应的发生。此外,从燃料元件到反应堆结构都进行了专门的优化。清华大学的研究人员在高温气冷堆测试中,曾多次进行全厂断电,并在冷却风机停机等极限条件下进行安全性测试。结果反应堆依靠负反馈机制降低功率,最终自主停堆,没有发生任何危险。

我国第四代核电站建造技术

我国一直致力于和平利用核能,1991年完全自主技术的秦山核电站一期投入运营,开创了我国核电发展的历史。1993年并网发电的大亚湾核电站,则采用了国外的成熟技术。这种自主创新与国际合作并重的发展道路,使我国的核电产业快速发展起来,秦山二期、岭澳、田湾等一大批核电工程相继拔地而起。自主创新技术也取得重大突破,具有高安全性和经济性的第三代核电技术--华龙一号,已经在多地开工建设,标志着我国核电技术达到了世界先进水平。在第四代核电的发展上,我国提前布局,不但高温气冷堆技术领跑全球,而且在快中子堆等方面也已经有了重大突破。

(来源:央视科教)

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