我國率先實現核電站高溫氣冷堆商業化應用，具有里程碑意義。這意味著中國核電由跟隨變為引領，引領世界核電新潮流。 這是什麼高溫氣冷樁？ 為什麼它本質上是安全的？ 我是東城觀星，我和你談談核電。
過去，我國核電站都追隨別人的腳步，甚至第三代核電站技術都是在引進國外技術的基礎上發展起來的。 不過，這一次，我國對核電站的研發投入較早，在世界上率先實現了真正意義上的商業化，可以說是走在了世界前列。
當然，說到核電站，人們還是會想到核輻射，它和原子彈一樣不安全。 特別是在日本福島核電站事故發生後，人們談論核變色。 人們普遍認為，只有核聚變電站才是本質安全的核電站，世界上許多國家都在加緊研發，一旦問世，不僅可以長期緩解能源緊張局勢，還可以安全廉價地使用。 事實上，只要精心開發，核裂變電站也可以實現固有的安全性。
位於山東省石島市的中國高溫氣冷堆核電站是一座本質安全的核電站。 所謂核電站固有安全，就是原則上是安全的，這樣即使發生嚴重事故，也不會發生危害環境的核洩漏。 中國研製高溫氣冷堆的團隊已經向全球60位權威科學家表明，即使核反應控制棒被拔出，冷卻裝置失效，核反應堆仍能在危機中倖存下來。 而這樣的事態，一度導致了蘇聯車諾比核電站的嚴重事故。 在這樣的狀態下，即使是世界上最安全的第三代核電站也不安全。 但是中國的***核電站技術已經做到了，所以你可以理解為什麼中國的***核電站本質上是安全的。
那麼，這種固有的安全性是如何產生的呢？ 關鍵是要依靠豐富的核安全知識、準確的理論計算和先進的核反應控制技術。 過去，由於缺乏經驗，足以保證發電的正常執行，對極端危機事件沒有過多考慮。 中國的核電技術從一開始就考慮到了最極端的情況，要求即使在最極端的情況下，核電站也是安全的。
例如，核燃料包裝採用耐高溫碳化矽陶瓷材料，可以承受2100以上的高溫，即使達到2100，也只有百萬分之一的燃料球會洩漏。 要知道，每個燃料球的尺寸都不到1公釐，即使有洩漏，產生的汙染物也非常小，更何況燃料球外面還有四五種防護措施，洩漏到環境中的放射性物質的幾率非常渺茫。 當然，這還不是最關鍵的。 最重要的是，核反應堆在執行過程中，包括極端情況在內所能達到的最高溫度只有1620°C，而正常執行過程中冷卻氣體的溫度只有750°C左右。 顯然，原則上，燃料外殼是不可能燃燒的。 這是確保安全的最大信心。
當然，這不是唯一的安全手段。 為了避免像福島核電站那樣的核事故，核電站要求核反應堆的溫度通過自然散熱來維持，即使沒有冷卻劑帶走熱量。 核電站的恐怖關鍵在於，當它們失控時，核反應會繼續發生，熱量積聚得越來越多，溫度越來越高，最後核燃料殼會熔化，導致放射性物質洩漏出去。
我國的高溫氣冷堆在設計時就考慮到了這些問題，精確計算出核反應堆儲熱問題，將核反應堆的尺寸和形狀控制在最佳範圍內，既能高效發電，又能保證安全。 它允許失控的核反應堆的熱量以自然散熱的形式消散，而不會造成反應堆溫度過高。 所謂自然散熱，就是核電站的外殼，它可以將反應堆釋放的熱量傳導到環境中，而無需通電。
這還不是全部，在中國的***核電站，核燃料元件是球形的，而不是棒狀的。 這種球形核燃料在移動中使用，即邊消耗邊新增，不需要像傳統核電站那樣更換燃料和停止核反應堆一次。 這種移動式核燃料本身對燃料密度要求不高，反正邊用邊新增，新增過程不影響核電站的正常執行。 這裡有乙個很大的好處，那就是在發生核事故時，燃料會停止，已經新增的核燃料不會繼續燃燒太久。 這也降低了極端情況的風險。
此外，核燃料的燃燒利用溫控反應的原理，當溫度過高時，核反應的速度降低，從而減少產生更多的熱量，即使反應失控，也降低了安全風險。
還有一點是高溫氣冷反應堆採用氦氣作為冷卻氣體，即使溫度失控，也不會產生**。 傳統核電站使用水作為冷卻劑，一旦反應堆失控，溫度公升高，水在高溫下會分解，產生氫氣和氧氣，在高溫下容易發生，造成嚴重後果。 氦氣沒有類似的情況，氦氣沒有腐蝕性或放射性，即使暴露在反應堆的輻射下，也不會產生放射性物質，這是非常安全的。
總之，我國研製的高溫氣冷堆核電站從設計原則上就保證了安全性，再加上大量先進技術的加持和多重附加保護措施的存在，可以比火力發電站更安全。
中國***核電站有多好？ 它不僅更安全。 還有很多優點值得一提。 首先，最大的優勢是發電成本會越來越低。 在天然鈾礦石中，鈾-235含量僅為071% 和其餘 993%是鈾-238，鈾-238不是核燃料，傳統的核電站只能燃燒鈾-235。 這意味著，超過99%的易於開採的鈾礦石無法使用。
但是***核電站是快中子反應堆，也稱為增殖反應堆。 鈾 235 既是核燃料又是燧石，它可以釋放快中子，將鈾 238 轉化為核燃料鈽 239，鈽 239 可以像鈾 235 一樣發生核裂變，當然也可以用於發電。 從理論上講，高溫氣冷堆只需要將鈾-235濃縮到4-5%，鈾-238也可以用作核燃料，大大提高了燃料的利用率，從而大大降低了核燃料的成本。
還有一種燃料，就是用高濃縮鈾-235作為燧石，再與釷-232混合，也可以實現燃料增殖，鈾-235核反應可以將釷-232變成核燃料，我們在釷基熔鹽反應堆中介紹了這一點。 重要的是要知道釷的地殼儲量遠高於鈾，大約是鈾的四倍。 而且，中國鈾礦石匱乏，但釷礦儲量眾多，儲量居世界前列。 通過釷礦的高效利用，我國核電的發電成本將大大降低，未來核電的發電成本肯定會低於火力發電。 與只能使用稀有且昂貴的核燃料的第三代核電站相比，核電站將帶來一場能源革命。
此外，高溫氣冷反應堆可以建在內陸地區，而不需要沿著海岸建造，因為這種核電站是安全的，而且它們不使用水進行冷卻，並且可以建在缺水的地區。 高溫氣冷反應堆可以建在城市和沙漠中。 更重要的是，高溫氣冷堆不僅可以用於發電，還可以用於供暖，如果未來北方城市使用此類反應堆進行供暖，可以降低供暖成本，減少對天然氣的依賴，減輕環境壓力。 一些化工企業還可以使用小型高溫氣冷反應堆對反應堆進行加熱，甚至利用核反應的熱量生產氫氣等。
總之，中國在***核反應堆方面為世界樹立了榜樣。 引領世界走向核電新路。 我們為此感到自豪。