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核電站為何大都建在沿海? 內陸唯一的第4代核反應堆高溫氣冷球床反應堆現狀如何?

2021-08-27 10:17    高溫氣冷球床反應堆  四代核電  高溫氣冷堆

最近國內建造了全球第一座,也是唯一的一座第4代核反應堆高溫氣冷球床反應堆,并已經開始裝填核燃料,這種反應堆的設計與以往不同,在運行時不需要大量的水來冷卻,因此可以安裝在更安全的內陸地區,從根本上徹底消除了由于海嘯導致核燃料泄漏的風險,同時無論出現任何意外,遭受何種打擊,這種反應堆都不會發生核燃料外泄或堆芯融化,讓全世界都很是關注。


2011年的福島核事故爆發讓全世界民眾都將目光聚集到了這座核電站上,隨后就有人發現了一個奇怪的現象,那就是目前絕大多數的核電站都不約而同地建設在了沿海,而福島核電站之所以會發生事故,也正是因為地處沿海地區遭到海嘯,既然這么不安全,那么核電站為何都要建在沿海呢? 難不成是為了方便排放核廢水? 對此日本專家給出了答案,原因超乎了你我想象,核電站建設在沿海的主要原因是核電站需要大量海水用于冷卻,讓網友不由得感慨,原來所有人都被騙了,至于核電站有可能遭到海嘯襲擊的問題,根本上還是要從減少對海水的依賴入手,為此,目前中國已經開始著手建造不需要水冷的核電站。

即便在可控核聚變技術仍遙遙無期的當下,核能仍然是人類徹底解決能源危機的首要希望,因此有一定能力的國家都還在大力投資發展相關技術,比如對核電站的發展建設,實際上,核電站的運行方式和傳統的火電站有些類似,核燃料會先在核反應堆中進行鏈式反應,釋放大量的熱量,然后會用特殊的導熱劑將核燃料在反應堆中產生的熱量導入到外部鍋爐中,將里面的水加熱燒開,再利用高溫高壓的水蒸氣推動渦輪機發電,而加熱后的水蒸氣和渦輪機需要外部水源冷卻,它們的冷卻效率直接決定了核電站的輸出功率,所以目前的核電站大都建設在海岸附近,方便利用海水進行冷卻。

在核電站正常運行時,一般不會放射性物質擴散的情況,因為核燃料在工作時都會被牢牢束縛在核反應堆中,用于將熱量從反應堆導入到水中的特殊散熱劑,本身也只會在循環系統里運行,也就是說,只要燃料的外殼以及核反應堆的密封沒有破損就不會外泄,而日本福島核電站之所以會爆發事故,很大程度上是因為福島核電站的設計存在缺陷,之后又遭遇了海嘯襲擊導致斷電,而當地政府又沒有及時有效地做出應對措施,才導致了事故的發生。

以中國華龍1號為代表的新一代核反應堆已經吸收了日本福島核事故的教訓,比如華龍1號為了解決斷電后核反應堆的安全問題,設計出了一個巧妙的安全系統,那就是將冷卻水箱直接安裝在反應堆安全殼的上層,這樣就算是斷電導致冷卻泵失效,外部的冷卻劑無法將反應堆熱量導出,安裝在反應堆上層的冷卻水箱中的備用冷卻水也會直接進入反應堆進行冷卻,防止意外發生,此外它還使用了多路電源設計,防止一次意外導致所有電源全部失效,很大程度上從根本解決了這一問題,當然,由于設計上的限制,當下所有現代反應堆依舊不能徹底杜絕像海嘯等自然災害的發生所帶來的安全問題。

不過我們已經在努力尋求破局了,最近國內建造了全球第一座,也是唯一的一座第4代核反應堆高溫氣冷球床反應堆,并已經開始裝填核燃料,這種反應堆的設計與以往不同,在運行時不需要大量的水來冷卻,因此可以安裝在更安全的內陸地區,從根本上徹底消除了由于海嘯導致核燃料泄漏的風險,同時無論出現任何意外,遭受何種打擊,這種反應堆都不會發生核燃料外泄或堆芯融化,讓全世界都很是關注。

如果能用這種反應堆建造核電站,其安全性將會被大幅提升,由于它將被建設在內陸甚至城市邊緣地區,為城市供電也將更加便捷,當然對于國內而言,更難能可貴的是,這款反應堆的所有核心技術都是我們自主研發的,不存在被西方國家卡脖子的風險,相關研究取得進一步突破指日可待,可以預見的是,中國在該領域的發展未來可期。

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