近日，據(jù)科技日報(bào)報(bào)道，中國建造的全球首座20萬千瓦高溫氣冷堆，將在今年正式發(fā)電。
據(jù)了解，該核電反應(yīng)堆將在4月份裝料，年底發(fā)電并投入商業(yè)運(yùn)行。
其實(shí)，作為未來重要清潔能源，一座核電站的投入商業(yè)運(yùn)用從表面上看沒有什么特別的，然而這座利用高溫氣冷的發(fā)電技術(shù)卻引起了關(guān)注，那么高溫氣冷堆到底是什么樣的技術(shù)，到底有多先進(jìn)，下面就來了解一下。
核電
解決空氣污染和全球變暖，現(xiàn)在已經(jīng)成為全世界都在關(guān)注的話題，而最主要的解決辦法就是要控制普通化石能源的使用量，大力開發(fā)和使用各種可再生的清潔能源。
太陽能，水能，風(fēng)能以及地?zé)崮艿鹊?，都是非常好的清潔能源，但與這些清潔能源比較，核能顯然更具有優(yōu)勢，幾乎可以達(dá)到零排放的要求。
所以，全世界很多國家都在大力開發(fā)核能，我們國家同樣也將核能視為，未來主要的清潔能源。
目前，中國在建核電機(jī)組容量已連續(xù)多年處于世界第一，并且這些核電站的各項(xiàng)技術(shù)都處于世界最高水平，比如說第四代核電使用的高溫氣冷堆技術(shù)。
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什么是高溫氣冷堆
高溫氣冷堆核技術(shù)是安全性極高的第四代核技術(shù)，是與探月過程，深海下潛以及大飛機(jī)一樣，也是我國十六個(gè)科技重大專項(xiàng)之一，其重要性不言而喻。
之所以叫高溫氣冷堆，是因?yàn)樗诶鋮s過程中不是使用水，而是采用惰性氣體氦氣來冷卻的，使用氦氣的主要特點(diǎn)是能夠充分吸收熱量，從而產(chǎn)生700多度的高溫，而現(xiàn)在普遍使用的水冷反應(yīng)堆則只能產(chǎn)生300多度的高溫。
在出口處能夠產(chǎn)生更高的溫度，也就能讓發(fā)電效率更高，使用高溫氣冷能讓發(fā)電效率提高30%以上，是目前發(fā)電效率最高的核反應(yīng)堆。
它的反應(yīng)堆使用的是，耐高溫的石墨和碳磚所砌成的一個(gè)像爐子形狀的裝置，內(nèi)部則裝滿了耐高溫石墨制成的圓形的燃料球，而那些產(chǎn)生高溫的放射性物質(zhì)則被做成更小的顆粒放入到燃料球中。
高溫氣冷堆不只是能發(fā)電，其應(yīng)用也比較廣，還可以用于石油，化工以及煉鋼等領(lǐng)域，同樣可以為這些行業(yè)提供高溫?zé)崮?，所有說它的市場前景比較廣闊。
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高溫氣冷堆的安全性
只要提到核能發(fā)電，人們首先就會(huì)想到它的安全性，因?yàn)楫吘钩霈F(xiàn)過像俄羅斯的切爾諾貝利，以及日本福島這些因?yàn)楹诵孤┒鴮?dǎo)致無數(shù)人傷亡的事件，這也是制約核電這種新能源發(fā)展的原因。
切爾諾貝利核電站
所有每一代核電站開始就將安全性放在首位，而到了現(xiàn)在的第四代核電站，它已經(jīng)不止通過安全罩等硬件上提供安全，而且還要通過從核電站的設(shè)計(jì)上開始就提高它的安全性。
而高溫氣冷堆的核心就是它具有很高的安全性，這也是它被稱為第四代核技術(shù)的原因之一。
例如說以前的反應(yīng)堆當(dāng)在工作中溫度過高時(shí)，就會(huì)用水去為其冷卻降溫，而高溫氣冷堆則是將燃料做成直徑只有0.5毫米的顆粒，再分散在高溫石墨做成的燃料球里面，只要溫度不超過1600度，所有的核反應(yīng)都在燃料球內(nèi)部進(jìn)行，也就不會(huì)有反射性物質(zhì)的外泄。
而且現(xiàn)在的燃料顆粒中還會(huì)添加一些新的物質(zhì)，例如會(huì)添加鈾238這種與鈾235特性相差很大的原子，當(dāng)鈾235反應(yīng)劇烈時(shí)，鈾238利用其并不活潑的特性從而能抑制住鈾235的過快裂變，這就相當(dāng)于增加了一道天然的安全防護(hù)墻。
不需要人為的去控制，靠內(nèi)部的物質(zhì)就可以自動(dòng)控制，再加上將這些核原料做成顆粒小型化，就不會(huì)出現(xiàn)超高溫或者是物質(zhì)泄漏等嚴(yán)重問題時(shí)才去補(bǔ)救，這就杜絕了核電站大事故的發(fā)生。
高溫氣冷堆從燃料到反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)都進(jìn)行了優(yōu)化，通過各種極限條件下的安全性測試，也驗(yàn)證了它超過其它反應(yīng)堆的安全性。
高溫氣冷堆所具有的安全性好、出口溫度高等特點(diǎn)，被國際核能界認(rèn)定為最具發(fā)展?jié)摿Φ南冗M(jìn)堆型之一。
作為世界上第一個(gè)利用高溫氣冷堆技術(shù)，建造20萬千瓦第四代核電站的國家，為保持我國在高溫氣冷堆技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，高溫氣冷堆技術(shù)后續(xù)還將不斷創(chuàng)新和改進(jìn)。
據(jù)介紹我國目前已經(jīng)完成60萬千瓦高溫氣冷堆改進(jìn)版項(xiàng)目的方案設(shè)計(jì)，技術(shù)研發(fā)預(yù)計(jì)也將于2023年完成。
