近日 ， 据科技日报报道 ， 中国建造的全球首座20万千瓦高温气冷堆 ， 将在今年正式发电 。
据了解 ， 该核电反应堆将在4月份装料 ， 年底发电并投入商业运行 。
文章插图
其实 ， 作为未来重要清洁能源 ， 一座核电站的投入商业运用从表面上看没有什么特别的 ， 然而这座利用高温气冷的发电技术却引起了关注 ， 那么高温气冷堆到底是什么样的技术 ， 到底有多先进 ， 下面就来了解一下 。
核电??
解决空气污染和全球变暖 ， 现在已经成为全世界都在关注的话题 ， 而最主要的解决办法就是要控制普通化石能源的使用量 ， 大力开发和使用各种可再生的清洁能源 。
太阳能 ， 水能 ， 风能以及地热能等等 ， 都是非常好的清洁能源 ， 但与这些清洁能源比较 ， 核能显然更具有优势 ， 几乎可以达到零排放的要求 。
所以 ， 全世界很多国家都在大力开发核能 ， 我们国家同样也将核能视为 ， 未来主要的清洁能源 。
文章插图
目前 ， 中国在建核电机组容量已连续多年处于世界第一 ， 并且这些核电站的各项技术都处于世界最高水平 ， 比如说第四代核电使用的高温气冷堆技术 。
什么是高温气冷堆
高温气冷堆核技术是安全性极高的第四代核技术 ， 是与探月过程 ， 深海下潜以及大飞机一样 ， 也是我国十六个科技重大专项之一 ， 其重要性不言而喻 。
之所以叫高温气冷堆 ， 是因为它在冷却过程中不是使用水 ， 而是采用惰性气体氦气来冷却的 ， 使用氦气的主要特点是能够充分吸收热量 ， 从而产生700多度的高温 ， 而现在普遍使用的水冷反应堆则只能产生300多度的高温 。
在出口能够产生更高的温度 ， 也就能让发电效率更高 ， 使用高温气冷能让发电效率提高30%以上 ， 是目前发电效率最高的核反应堆 。
文章插图
它的反应堆使用的是 ， 耐高温的石墨和碳砖所砌成的一个像炉子形状的装置 ， 内部则装满了耐高温石墨制成的圆形的燃料球 ， 而那些产生高温的放射性物质则被做成更小的颗粒放入到燃料球中 。
高温气冷堆不只是能发电 ， 其应用也比较广 ， 还可以用于石油 ， 化工以及炼钢等领域 ， 同样可以为这些行业提供高温热能 ， 所有说它的市场前景比较广阔 。
高温气冷堆的安全性
只要提到核能发电 ， 人们首先就会想到它的安全性 ， 因为毕竟出现过像俄罗斯的切尔诺贝利 ， 以及日本福岛这些因为核泄漏而导致无数人伤亡的事件 ， 这也是制约核电这种新能源发展的原因 。
所有每一代核电站开始就将安全性放在首位 ， 而到了现在的第四代核电站 ， 它已经不止通过安全罩等硬件上提供安全 ， 而且还要通过从核电站的设计上开始就提高它的安全性 。
文章插图
而高温气冷堆的核心就是它具有很高的安全性 ， 这也是它被称为第四代核技术的原因之一 。
例如说以前的反应堆当在工作中温度过高时 ， 就会用水去为其冷却降温 ， 而高温气冷堆则是将燃料做成直径只有0.5毫米的颗粒 ， 再分散在高温石墨做成的燃料球里面 ， 只要温度不超过1600度 ， 所有的核反应都在燃料球内部进行 ， 也就不会有反射性物质的外泄 。
文章插图
而且现在的燃料颗粒中还会添加一些新的物质 ， 例如会添加铀238这种与铀235特性相差很大的原子 ， 当铀235反应剧烈时 ， 铀238利用其并不活泼的特性从而能抑制住铀235的过快裂变 ， 这就相当于增加了一道天然的安全防护墙 。
不需要人为的去控制 ， 靠内部的物质就可以自动控制 ， 再加上将这些核原料做成颗粒小型化 ， 就不会出现超高温或者是物质泄漏等严重问题时才去补救 ， 这就杜绝了核电站大事故的发生 。
高温气冷堆从燃料到反应堆结构都进行了优化 ， 通过各种极限条件下的安全性测试 ， 也验证了它超过其它反应堆的安全性 。
文章插图
高温气冷堆所具有的安全性好、出口温度高等特点 ， 被国际核能界认定为最具发展潜力的先进堆型之一 。
作为世界上第一个利用高温气冷堆技术 ， 建造20万千瓦第四代核电站的国家 ， 为保持我国在高温气冷堆技术及应用领域的领先地位 ， 高温气冷堆技术后续还将不断创新和改进 。
据介绍我国目前已经完成60万千瓦高温气冷堆改进版项目的方案设计 ， 技术研发预计也将于2023年完成 。
更多科普干货 ， 请关注微信公众号制造原理
参考资料：走进科学 ， 第四代核反应堆--高温冷气堆
【核电站|中国第四代核电技术有多牛，水冷变气冷，首座高温气冷堆要发电了】文中图片截取自Youtube《China’s first Hualong One nuclear reactor begins commercial operations》《Nuclear Power Plant Safety Systems》《How Nuclear Power Plants Work _ Nuclear Energy (Animation)》
推荐阅读
- 教你自制岩烧乳酪
- 猴面包树|这种树“能吃能喝还能住”，养活无数非洲人，引进中国后画风变了
- 第一次用它来包饺子，超乎想象的好吃，皮薄大馅，个顶个的鲜
- 云南|云南昭通市威信县发生3.3级地震
- 钱学森|钱学森侄子，拿下诺奖后为何说：我不是中国人，我在美国长大
- 冰岛|数万次地震之后 冰岛一火山爆发
- 昆虫|近亿年前的虫珀里藏只“小怪兽”！中国科学家发现昆虫新物种
- 青椒炒鸡蛋正确做法，很多人第一步就错了，这样做才好吃不腥！
- 杨振宁|杨振宁今年99岁，曾坦言：我放弃中国国籍后，父亲不原谅我
- 中国镇|你知道中国的“心脏”在哪吗？经国家地理测量，位于一个村庄上