要了解核電站類型，咱們要先了解一下什么叫做黃餅，天然鈾在開采的時候，他的輻射是非常非常小的，小到可以用一張紙就能擋住他的輻射，咱們平時可以直接用手去觸摸，這都沒問題。開采完的第一步就是要提純，加入一些配料用水煮，因為成品是那種泛著橘黃色的粉末，并且壓制稱圓形，所以人們就形象的稱他為黃餅，也叫做重鈾酸銨。
這時候的放射性還是很低，簡單的防護就行，其實就跟把煤搓成煤球差不多。那接下來還得繼續提純，用離心機將鈾提純到4%。然后在吧這種鈾燒成一個個的瓷塊，就跟把土燒成陶瓷差不多，放到鋯合金的套筒里，他就變成燃料棒了。即使這樣他還是沒什么放射性，就跟把煤球再加工成蜂窩煤差不多，你還是可以用比較低接別的防護去操作它。跟煤差不多，只要這煤不燒著了就相對安全。燒著了就不能碰了。核燃料就這樣。燒著了，它的致命輻射就開始大量釋放了。
而重水堆就是可以燃燒這種天然鈾，或者是那些已經燃燒過的乏燃料棒，很容易就能達到臨界。多說一嘴啊，這個乏燃料棒的意思就是燒過的使用過的燃料。
而且這個重水反應堆還可以做到不停堆換料，普通的壓水堆的燃料棒都是垂直放在堆芯的，但是這個重水反應堆的燃料棒是水平放置在堆芯的，燃料組件是一個個的排列在壓力管中的，這種不停堆換料可以讓堆內經常維持最佳的反應性，還有在原料出現故障的時候可以很方便的進行維修，哪壞了換哪，減少了停堆的次數就意味著提高了這個反應堆的利用率。
像咱們的秦山核電站，就引進了一座加拿大坎杜技術的重水堆。
剛才我也提到了，咱們的秦山核電站還有幾座壓水反應堆，而這個重水反
應堆一般適合那些沒有鈾分離工廠的國家使用，但是咱們國家的鈾加工能力是很強的，但為什么還要引進這個重水反應堆技術呢。誒，這里確實有門道。
在咱們印象中，感覺核能特別的清潔，還特別的耐用，但是實際上，壓水堆對于鈾資源的利用率實在是太低，低到您都想象不到的低，一半內燃機能到45%的轉化率就已經是高科技了，太陽能最高也就是15%，頂天兒了，除非你給他放到宇宙中，讓宇宙射線無遮攔的照射，那樣肯定能高不少，但是咱們把太陽能電站健在外太空也不太現實。
相比之下，壓水堆的鈾資源轉化率，僅有可憐的0.45%左右，連1都到不了，那么如果我們將秦山電站其他的壓水堆燒過的核燃料，經過拆解重組，放到重水反應堆中繼續再燒一遍，這個利用率就可以提升60%多，即廢物利用，又減少了核廢料的產生，多好。
那您可能疑惑了，為什么重水反應堆就能將乏燃料和天熱鈾礦這種低濃度的燃料再燒一遍呢。這是因為咱們應用的最多的壓水堆中裂變產生的都是慢中子，因為慢中子的運動速度與熱運動速度相當，容易產生核反應。并且，壓水堆中采用的輕水也會吸收中字，減慢中子速度。但是重水堆中的氧化氘就不會吸收中字，這樣就可以更容易讓天然鈾還有乏燃料達到臨界。
但即使這樣，咱們國家每年所產生的核廢料依然不少，這些東西如果無法再利用的話就只能是深埋，而且我們的科學家現在還在研究，就是重水反應堆燃燒過后的核廢料如何再利用，
現在，咱們國家已經有了比較系統的規劃，對于這種已經經過2次燃燒過的核廢料，我們通過分離加工，可以生產出比較重要的兩種元素，一個是鈷60，另外一個是钚239。
咱先說鈷60，這個元素之前咱們國家一直都是靠進口，他的應用跟咱們的生活特別的近，從醫療設備再到入口的食品都離不開這個放射性元素，聽起來挺奇怪的是吧，這么危險的放射性元素應用到身邊？
誒！沒錯，咱們現在已經可以比較嫻熟的應用這個元素來用于惡性腫瘤的靶向治療，比如咱們熟知的伽馬刀，就是利用鈷60產生的伽馬射線來進行聚焦照射，燒灼普通手術無法觸及的部位，比如大腦深處，比如肺部深處。
還有就是用于食品的輻照殺菌，像咱們吃的泡椒鳳爪，一半使用防腐劑可以達到6個月的保質期，但是如果使用輻照殺菌的話，不僅不會像防腐劑一樣影響食品的本質，還能將產品的保質期從6個月延長到9個月。還有醫療用品也可以用輻照進行殺菌。
我只是舉了兩個最常見的例子，他還會用在金屬探傷啊，育苗育種啊等很多領域。雖然這個東西用在了很多民用領域，但不意味著他的放射性就低，曾經出現過幾起鈷60被盜的事件，有的笨賊把這個既危險又價值連城的東西當成廢鐵賣，差點造成了非常嚴重的放射性污染災害。真是挺讓人哭笑不得的。不過我還得多說一句，現在這個鈷60，的80%都已經是咱們自行生產了。
下面我再說一說另外一個很重要的元素，就是钚239。
說到了钚238，我就得引申出另外一個非常新的核反應堆形式，也被稱為第四代核反應堆，這個堆叫做快中字堆。剛才咱們說了，像壓水堆啊，沸水堆啊，石墨堆啊這些都屬于慢中子堆，也就是中字的速度和熱速度相當，但是這個快中子堆確是利用比熱種子也就是慢中子塊1000倍、能量高100萬倍的快中子來實現裂變的。這種堆沒有什么慢化劑，冷卻都是用液態金屬鈉或者是氦氣。
這個堆利用的是钚239裂變產生快中子，轟擊鈾238，然后這個鈾238被快中子轟擊后又會產生钚239，接著這個钚239裂變產生快中子，繼續轟擊鈾238，钚轟擊鈾，鈾產生钚就這么能一直循環往復下去。驚不驚喜，神不神奇。
理論上這種核反應堆的效能應用可以達到100%，您沒聽錯，真的是100%，這種快種子堆也叫做，增值堆，因為這種堆在使用一段時間后，會產生很多多余的钚239，就是钚239和鈾238相互作用后會變多， 別的核電站都是損失，做功后會剩下原來的比如說3分之1，5分之1等等，但是這種快中子堆卻可以達到1.3的增值。說簡單點就是這個核電站的產出多余消耗。不僅能賣電，還能賣和原料，這就既解決了鈾原料緊缺的問題又解決了核廢料的儲存問題。可謂一舉多得。
還有個好消息，就是現在咱們的快中子堆已經有投入運行的了。
那除了剛才咱們說的，石墨堆、壓水堆、沸水堆、重水堆，和快中子堆之外，還有一種叫做高溫氣冷堆，這種堆的特點也非常的明顯。
咱們剛才講的這些輕水堆和重水堆都是燃燒核燃料棒的，就是一根一根的棍兒，但是這個高溫氣冷堆，里面的核燃料都是顆粒狀的，不知道收音機前的您多大年歲哈，反正我我小的時候，那還是很小了，那是的蜂窩煤還比較貴，家里比較窮，北京除了到冬天可以買到高端的帶窟窿眼兒的蜂窩煤之外，還能買到更便宜的煤沫子，這個買回去之后就要自己加水活成煤泥，你可以揉成球也可以切成塊，然后放在爐子里燒，一般我們都會揉成比飯館里獅子頭小一點的煤球放在爐子里燒，球型的好處就是堆積在爐子里可以產生很多的空隙，方便空氣通過來加速燃燒。核反應堆中的鈾原料也是這個道理。而且他們的這個核燃料球的尺寸跟咱們的煤球差不多，直徑60毫米左右，慢化劑選用的還是效果非常突出也非常傳統的石墨。但是區別于傳統堆型的用輕重水做媒介，他是通過氦氣作為冷卻劑的，這氦氣通過風機的驅動，從核燃料球的縫隙中把裂變產生的熱量帶出來，和2回路交換之后用來做功。這種行駛的好處就是效率高，安全性也高，對環境污染也小，它就不會產生像福島那樣大量的核廢水，因為他是氣冷的嘛。但是這種核反應堆的制造工藝也很高，從燃料球到整個核電站的密封性都有很高的要求，這也是比較新的第四代核電站形式。
咱們國家就在山東的榮成建造了一座，這樣的核電站，叫做石島彎核電站。他也是世界上首個第四代核電技術的商用項目。咱們也是非常重視的，從08年就開始籌建了，直到去年才開始建成調試，雖然高溫氣冷堆有本身固有的安全性，系統簡單，發電效率高，用途廣泛，和潛在經濟競爭性的特點，但是對于核電站的建造，還有一點是非常重要的，就是選址，選址除了要考慮整體運行的經濟性，其最主要的，也是起決定性的因素仍然是安全。
您看，咱們國家的這個高溫氣冷堆雖然叫石島彎核電站，但是它的實際位置并不在石島彎，而是在隔壁的寧津彎。這是因為石島彎人口太過稠密。再加上當年趕上了福島核事故，咱們的這個工程也隨之停工，重新做安全性評估。
我就順著這個話題，在跟大家聊聊核電站選址的門道。核電站的選址永遠都是首先遵從于安全，安全是一切的前提。
這里我就再舉個咱們國家的先進的三代核電技術來給大家講解一下，這個核電技術我想常聽新聞聯播的肯定聽說過，就是華龍一號，別看華龍一號是一個壓水堆，但是他的安全標準和防護措施是相當的高的，除了核反應堆本身的非能動安全設置，和雙安全殼，實體隔離等等被動安全措施之外，還對整個電站的外部安全進行了重新的定義，受到當年福島核電站的啟發，咱們的華龍一號采用了多樣化的手段來提升安全性，比如提高高壓水泵的可靠性，增大蓄電池容量，設置臨時供電，應急供水，改進溫度監控等等，這些都是在福島核電站之后給咱們的啟發。
還有一個比較牛的防護等級，就是抵抗商用大飛機的撞擊，他的反應堆廠房，燃料廠房電器廠房這些比較核心的部位都是可以抗住大型商用飛機撞擊的。這個就比較硬核了。因為這個華龍一號是一個未來要走向國際市場的技術項目，肯定未來所處的環境也是紛繁復雜的，那么保障其整體的被動安全，也是為了向購買這個技術的國家安全負責，我想這肯定也是受到了911的啟發。并且目標客戶很可能是歐洲和中亞地區。
您可能問了，這種得是多極端的狀態啊，沒錯，對于這種足以危害人類安全的大型設施，必須要留出足夠的設計冗余，所謂不拍一萬就怕萬一，雖然從烏克蘭切爾諾貝利到美國的三里島都是人為因素造成的，而福島是天災的疊加以及部分人禍，如果東京電力公司可以按設計標準在前兩年停掉核電站，如果當時他們可以在4號堆出現過熱時可以及時的降溫并犧牲掉核電站的修復可能，那么也不會有今天這種和切爾諾貝利同級別的危害程度。所以對于核電站的設計必須要充分的從內至外考慮周全。寧可多花點心思和錢在安全防護上，也比出了問題后給周圍環境造成幾乎不可逆要強。
總的來說，咱們國家的核電工程是分三步走戰略，首先是熱中子堆，也就是像秦山啊華龍啊這樣的穩定可靠但效率表現一般的壓水堆，然后就是要發展以快中子堆還有剛才說的高溫氣冷堆為代表的第四代核電技術。
那么未來咱們要實現的目標就是清潔又高效的受控核聚變技術，而且咱們現在仍然在努力，有望在這個100年實現初步商用話的核聚變技術。也就是俗稱的人造太陽發電。
那我這里就再給您雜說一下受控核聚變技術。
咱們剛才講的這些核電站都是核裂變反應，那么除了核裂變還有核聚變及核衰變，衰變咱們就不聊了，咱們就說說裂變和聚變，那這之間有什么區別呢，舉個例子，這個區別就好比原子彈和氫彈，原子彈的毀傷是靠光輻射、核輻射、沖擊波等各種強輻射對物體起到破壞作用，所以受到輻射后活下來的人基本身患癌癥而死。而氫彈的實際殺傷力是比原子彈還要強不少，但它不會像原子彈一樣產生核輻射。
套用到正在研究的核聚變技術，其實就是人們根據氫彈的聚變原理來構想，
裂變聽得特別多，那聚變是怎么回事呢，我簡單說一下啊，聚變其實就是氘和氚聚變產生氦，并釋放一個中子，那這個氦和中字的質量之和是小于氘和氚的質量之和的。所以這種越變越小的反應就稱作了聚變反應。
而且聚變所有需要的反應環境相比于裂變可難實現多了，其實太陽的內部就是一種聚變反應，但是太陽可以依靠強大的引力來束縛住這種極高的溫度，但如果要在地面模擬出這樣的現象是極難的。首先氘和氚的混合氣體必須在超過一億度的高溫下，才能使原子核和電子分開，處于這種狀態的物質稱為等離子體。在足夠的高壓下，原子核才能克服相斥的力，大規模核聚變才會發生，高溫和高壓還必須維持一定的時間，核聚變才會持續。
束縛這種等離子體的裝置叫做托卡馬克，等離子體會在它內部進行高速的圓周運動，同時會產生幾千億甚至上萬億安培電流。
現在持續點火時間最長的記錄保持者是韓國，他們打破了中國10秒的記錄，他們做到了20秒，但是在放電時長上，中國仍然是領先的。其他的國家暫時還沒有超過1秒的。
不過中國更新的人造太陽實驗堆已經在緊鑼密鼓的推進中了，我相信咱們中國科學家的智慧，在幾代科學家的接力研發下，在本世紀內有望實現初步的商業化運作。
無論是最初的石墨堆，還是成熟的壓水堆，以及效率更高的快中子堆。再到固有安全性和環境友好性都非常領先的受控核聚變堆。咱們正在向徹底解決人類社會能源問題和環境問題的終極目標邁進。也許，到了下個世紀，我們中國的科學技術就可以帶領人類徹底擺脫化石能源的桎梏（zhì gù）了。給我們帶來清潔能源的同時，還可以將聚變反應建造稱發動機，帶人類進行宇宙航行。
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