我国率先实现核电站高温气冷堆商业化应用，具有里程碑意义。这意味着中国核电由跟随变为引领，引领世界核电新潮流。 这是什么高温气冷桩？ 为什么它本质上是安全的？ 我是东城观星，我和你谈谈核电。
过去，我国核电站都追随别人的脚步，甚至第三代核电站技术都是在引进国外技术的基础上发展起来的。 不过，这一次，我国对核电站的研发投入较早，在世界上率先实现了真正意义上的商业化，可以说是走在了世界前列。
当然，说到核电站，人们还是会想到核辐射，它和原子弹一样不安全。 特别是在日本福岛核电站事故发生后，人们谈论核变色。 人们普遍认为，只有核聚变电站才是本质安全的核电站，世界上许多国家都在加紧研发，一旦问世，不仅可以长期缓解能源紧张局势，还可以安全廉价地使用。 事实上，只要精心开发，核裂变电站也可以实现固有的安全性。
位于山东省石岛市的中国高温气冷堆核电站是一座本质安全的核电站。 所谓核电站固有安全，就是原则上是安全的，这样即使发生严重事故，也不会发生危害环境的核泄漏。 中国研制高温气冷堆的团队已经向全球60位权威科学家表明，即使核反应控制棒被拔出，冷却装置失效，核反应堆仍能在危机中幸存下来。 而这样的事态，一度导致了苏联切尔诺贝利核电站的严重事故。 在这样的状态下，即使是世界上最安全的第三代核电站也不安全。 但是中国的***核电站技术已经做到了，所以你可以理解为什么中国的***核电站本质上是安全的。
那么，这种固有的安全性是如何产生的呢？ 关键是要依靠丰富的核安全知识、准确的理论计算和先进的核反应控制技术。 过去，由于缺乏经验，足以保证发电的正常运行，对极端危机事件没有过多考虑。 中国的核电技术从一开始就考虑到了最极端的情况，要求即使在最极端的情况下，核电站也是安全的。
例如，核燃料包装采用耐高温碳化硅陶瓷材料，可以承受2100以上的高温，即使达到2100，也只有百万分之一的燃料球会泄漏。 要知道，每个燃料球的尺寸都不到1毫米，即使有泄漏，产生的污染物也非常小，更何况燃料球外面还有四五种防护措施，泄漏到环境中的放射性物质的几率非常渺茫。 当然，这还不是最关键的。 最重要的是，核反应堆在运行过程中，包括极端情况在内所能达到的最高温度只有1620°C，而正常运行过程中冷却气体的温度只有750°C左右。 显然，原则上，燃料外壳是不可能燃烧的。 这是确保安全的最大信心。
当然，这不是唯一的安全手段。 为了避免像福岛核电站那样的核事故，核电站要求核反应堆的温度通过自然散热来维持，即使没有冷却剂带走热量。 核电站的恐怖关键在于，当它们失控时，核反应会继续发生，热量积聚得越来越多，温度越来越高，最后核燃料壳会熔化，导致放射性物质泄漏出去。
我国的高温气冷堆在设计时就考虑到了这些问题，精确计算出核反应堆储热问题，将核反应堆的尺寸和形状控制在最佳范围内，既能高效发电，又能保证安全。 它允许失控的核反应堆的热量以自然散热的形式消散，而不会造成反应堆温度过高。 所谓自然散热，就是核电站的外壳，它可以将反应堆释放的热量传导到环境中，而无需通电。
这还不是全部，在中国的***核电站，核燃料元件是球形的，而不是棒状的。 这种球形核燃料在移动中使用，即边消耗边添加，不需要像传统核电站那样更换燃料和停止核反应堆一次。 这种移动式核燃料本身对燃料密度要求不高，反正边用边添加，添加过程不影响核电站的正常运行。 这里有一个很大的好处，那就是在发生核事故时，燃料会停止，已经添加的核燃料不会继续燃烧太久。 这也降低了极端情况的风险。
此外，核燃料的燃烧利用温控反应的原理，当温度过高时，核反应的速度降低，从而减少产生更多的热量，即使反应失控，也降低了安全风险。
还有一点是高温气冷反应堆采用氦气作为冷却气体，即使温度失控，也不会产生**。 传统核电站使用水作为冷却剂，一旦反应堆失控，温度升高，水在高温下会分解，产生氢气和氧气，在高温下容易发生，造成严重后果。 氦气没有类似的情况，氦气没有腐蚀性或放射性，即使暴露在反应堆的辐射下，也不会产生放射性物质，这是非常安全的。
总之，我国研制的高温气冷堆核电站从设计原则上就保证了安全性，再加上大量先进技术的加持和多重附加保护措施的存在，可以比火力发电站更安全。
中国***核电站有多好？ 它不仅更安全。 还有很多优点值得一提。 首先，最大的优势是发电成本会越来越低。 在天然铀矿石中，铀-235含量仅为071% 和其余 993%是铀-238，铀-238不是核燃料，传统的核电站只能燃烧铀-235。 这意味着，超过99%的易于开采的铀矿石无法使用。
但是***核电站是快中子反应堆，也称为增殖反应堆。 铀 235 既是核燃料又是燧石，它可以释放快中子，将铀 238 转化为核燃料钚 239，钚 239 可以像铀 235 一样发生核裂变，当然也可以用于发电。 从理论上讲，高温气冷堆只需要将铀-235浓缩到4-5%，铀-238也可以用作核燃料，大大提高了燃料的利用率，从而大大降低了核燃料的成本。
还有一种燃料，就是用高浓缩铀-235作为燧石，再与钍-232混合，也可以实现燃料增殖，铀-235核反应可以将钍-232变成核燃料，我们在钍基熔盐反应堆中介绍了这一点。 重要的是要知道钍的地壳储量远高于铀，大约是铀的四倍。 而且，中国铀矿石匮乏，但钍矿储量众多，储量居世界前列。 通过钍矿的高效利用，我国核电的发电成本将大大降低，未来核电的发电成本肯定会低于火力发电。 与只能使用稀有且昂贵的核燃料的第三代核电站相比，核电站将带来一场能源革命。
此外，高温气冷反应堆可以建在内陆地区，而不需要沿着海岸建造，因为这种核电站是安全的，而且它们不使用水进行冷却，并且可以建在缺水的地区。 高温气冷反应堆可以建在城市和沙漠中。 更重要的是，高温气冷堆不仅可以用于发电，还可以用于供暖，如果未来北方城市使用此类反应堆进行供暖，可以降低供暖成本，减少对天然气的依赖，减轻环境压力。 一些化工企业还可以使用小型高温气冷反应堆对反应堆进行加热，甚至利用核反应的热量生产氢气等。
总之，中国在***核反应堆方面为世界树立了榜样。 引领世界走向核电新路。 我们为此感到自豪。