核电站为何大都建在沿海? 内陆唯一的第4代核反应堆高温气冷球床反应堆现状如何?

2021-08-27 10:17    高温气冷球床反应堆  四代核电  高温气冷堆

最近国内建造了全球第一座,也是唯一的一座第4代核反应堆高温气冷球床反应堆,并已经开始装填核燃料,这种反应堆的设计与以往不同,在运行时不需要大量的水来冷却,因此可以安装在更安全的内陆地区,从根本上彻底消除了由于海啸导致核燃料泄漏的风险,同时无论出现任何意外,遭受何种打击,这种反应堆都不会发生核燃料外泄或堆芯融化,让全世界都很是关注。


2011年的福岛核事故爆发让全世界民众都将目光聚集到了这座核电站上,随后就有人发现了一个奇怪的现象,那就是目前绝大多数的核电站都不约而同地建设在了沿海,而福岛核电站之所以会发生事故,也正是因为地处沿海地区遭到海啸,既然这么不安全,那么核电站为何都要建在沿海呢? 难不成是为了方便排放核废水? 对此日本专家给出了答案,原因超乎了你我想象,核电站建设在沿海的主要原因是核电站需要大量海水用于冷却,让网友不由得感慨,原来所有人都被骗了,至于核电站有可能遭到海啸袭击的问题,根本上还是要从减少对海水的依赖入手,为此,目前中国已经开始着手建造不需要水冷的核电站。

即便在可控核聚变技术仍遥遥无期的当下,核能仍然是人类彻底解决能源危机的首要希望,因此有一定能力的国家都还在大力投资发展相关技术,比如对核电站的发展建设,实际上,核电站的运行方式和传统的火电站有些类似,核燃料会先在核反应堆中进行链式反应,释放大量的热量,然后会用特殊的导热剂将核燃料在反应堆中产生的热量导入到外部锅炉中,将里面的水加热烧开,再利用高温高压的水蒸气推动涡轮机发电,而加热后的水蒸气和涡轮机需要外部水源冷却,它们的冷却效率直接决定了核电站的输出功率,所以目前的核电站大都建设在海岸附近,方便利用海水进行冷却。

在核电站正常运行时,一般不会放射性物质扩散的情况,因为核燃料在工作时都会被牢牢束缚在核反应堆中,用于将热量从反应堆导入到水中的特殊散热剂,本身也只会在循环系统里运行,也就是说,只要燃料的外壳以及核反应堆的密封没有破损就不会外泄,而日本福岛核电站之所以会爆发事故,很大程度上是因为福岛核电站的设计存在缺陷,之后又遭遇了海啸袭击导致断电,而当地政府又没有及时有效地做出应对措施,才导致了事故的发生。

以中国华龙1号为代表的新一代核反应堆已经吸收了日本福岛核事故的教训,比如华龙1号为了解决断电后核反应堆的安全问题,设计出了一个巧妙的安全系统,那就是将冷却水箱直接安装在反应堆安全壳的上层,这样就算是断电导致冷却泵失效,外部的冷却剂无法将反应堆热量导出,安装在反应堆上层的冷却水箱中的备用冷却水也会直接进入反应堆进行冷却,防止意外发生,此外它还使用了多路电源设计,防止一次意外导致所有电源全部失效,很大程度上从根本解决了这一问题,当然,由于设计上的限制,当下所有现代反应堆依旧不能彻底杜绝像海啸等自然灾害的发生所带来的安全问题。

不过我们已经在努力寻求破局了,最近国内建造了全球第一座,也是唯一的一座第4代核反应堆高温气冷球床反应堆,并已经开始装填核燃料,这种反应堆的设计与以往不同,在运行时不需要大量的水来冷却,因此可以安装在更安全的内陆地区,从根本上彻底消除了由于海啸导致核燃料泄漏的风险,同时无论出现任何意外,遭受何种打击,这种反应堆都不会发生核燃料外泄或堆芯融化,让全世界都很是关注。

如果能用这种反应堆建造核电站,其安全性将会被大幅提升,由于它将被建设在内陆甚至城市边缘地区,为城市供电也将更加便捷,当然对于国内而言,更难能可贵的是,这款反应堆的所有核心技术都是我们自主研发的,不存在被西方国家卡脖子的风险,相关研究取得进一步突破指日可待,可以预见的是,中国在该领域的发展未来可期。

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