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核能发电作为一种新型的发电技术，因其有着清洁无污染、成本较低等优势；

自其问世以来一直受到世界各国的青睐，对其进行的开发和研究也络绎不绝。

几乎在每一个发达国家，都有数十座核电站的存在。

虽然核能发电能带给我们源源不断的能量供应，但是近些年来发生的数次核电站泄漏事故造成的人员伤亡和环境破坏。

却也使得更多的人开始质疑这种技术，认为其给人类世界带来的破坏远远高于给我们的生活便利。

因此越来越多的国家开始权衡甚至抵御核电技术，在德国已经关闭了所有的核电站。

而正当全世界都在为核电技术向何处去而踌躇徘徊时，我国却率先回答了这个问题。

2021年，全球首座第四代核电技术核电站——石岛湾核电站在我国首次并网发电。

这也标志着我国在这一技术走到了世界前列，并且真正告别了核泄漏带来的风险。

第四代核电技术是什么？

在认识第四代核电技术之前，我们先来了解下核电站是如何将核能转化为电能的。

实际上，核电站工作的原理和火力发电站的工作原理十分类似。

都是通过原材料发生反应放出的大量能量，使得沸水堆里的水产生高温高压，变成蒸汽，再推动汽轮发电机发电。

只不过核电站通过核聚变的方式，代替了传统的燃烧煤炭等资源的方式进行发电。

而随着科学技术的发展，这种核能转化为电能的方法也在一步步地发展与提高，如今已经发展至第四代的核电技术。

第四代的核电技术主要分为六种堆型技术，而我国在石岛湾核电站使用的核电技术则是其中之一的高温气冷堆技术。

高温气冷堆技术顾名思义主要有两个特点，其一就是高温。

这主要是由于高温气冷堆使用的堆内核材料，及其他材料都使用的是石墨、陶瓷等耐高温性材料。

这使得高温气冷堆的工作温度，以及其冷却剂的灯芯出口温度可以达到将近1000摄氏度。

这远远超过了一般的核反应堆的工作温度，使得核反应更加充分，放出更多能量，远远超过了其他类型的核电站的功效。

第二个特点就是气冷，旧式的核电站在对堆芯冷却和反应时常常使用“水冷”的方式。

而这样的冷却方式不够彻底，并且常常会因此出现问题而导致堆芯的热量堆积从而产生安全隐患。

而我们的高温气冷堆则是使用氦气来替代了传统的水冷。

氦气替代传统的液体，而作为主要的冷却材料的原因主要有两点。

其一是因为液氦的沸点几乎接近绝对零度，作为冷却剂的效果远远优于传统的“水冷”。

其二是因为氦气作为一种惰性气体，不易与反应堆中的其他物质发生化学反应；

从而对核反应堆及其保护装置形成破坏，因此更能保证反应堆环境的安全，降低危险事故发生的概率。

虽然高温气冷堆技术早早就被人们作为，未来核电站的通用技术而设想出来，但将这种假设落为实际的，我国还是头一个。

而这种先进的科学技术也大大提高了核电站进行核聚变反应时的安全性能，做到了真正的防泄漏。

高温气冷堆如何防止泄漏

想要使得核电站避免发生核泄漏事故，那么下面三个条件必须做到。

首先就是能够有效地控制核电站内进行的核裂变反应。

其次需要有效地导出这些核反应产生的大量热量，防止热量堆积。

然后需要把核裂变反应生成的放射性物质牢牢地控制起来。

而之前发生的核泄漏事故，多是在其中的某个环节出现了问题。

例如震惊世界的切尔诺贝利核电站事故，就是由于工作人员的疏忽，使得反应堆中的核聚变反应无法控制；

从而使得其产生了巨大能量，冲破了反应堆的保护壳，造成了爆炸和放射性物质的扩散。

1979年美国的三哩岛核电站的泄漏事故，则是因为其反应堆芯的冷却装置失灵；

造成核反应产生的热量无法快速地排出，从而导致的热量堆积熔化了燃料的包壳，造成了放射性物质的泄露。

由此我们不难看出如何应对这几种情况的发生，是保证核电站的安全，防止核泄漏发生的关键。

而我们的石湾岛高温气冷堆核电站则做到了“固有安全性”，能够有效地避免这些情况的发生，可谓是真正地做到了防止核泄漏事故的发生。

那么什么是“固有安全性”呢？

我国科学家解释道，“固有安全性”指的就是即使发生了人为的操作疏漏或者是不可预料的自然灾害，造成高温气冷堆的操作系统失灵；

无法人工对其进行控制的话，高温气冷堆依然能够凭借其独特的自然规律，保证其处于安全的情况之下。

为了使我国的高温气冷堆达成真正的“固有安全性”，咱们的科学家在研究和建设中可谓是绞尽脑汁，使用了多种保护来保证其安全。

科学家们在核反应过程中设定了副反应温度系数，通过这种技术可以使得核反应过程中如果达到了预定的危险温度；

反应堆会自动停止反应，使得核反应被控制在一个可操控的范围之内。

其次在高温气冷堆中使用了非能动的余热排出系统。

这可以通过热传导、热辐射等自然的热量传递方式将核反应产生的热量释放出去，防止热量堆积导致的核反应堆芯熔解事故的发生。

最后核燃料上还被包裹了一层耐高温的球形元件，这种元件由石墨构成。

在任何特殊情况发生时都能将核燃料牢牢地包裹住，防止造成放射性元素的泄漏。

石湾岛高温气冷堆核电站的建设

从最初落后于世界的核工业发展技术，再到建成世界上第一个第四代核电技术核电站；

这背后凝聚的是一代又一代核能人的心血，在这段漫长的发展道路上，我们的科研人员克服了种种的困难。

早在2008年，我国就开始计划建设石湾岛核电站。

正当一切都如火如荼地进行时，突如其来的日本核电站泄漏事故给广大的科研人员泼上了一盆冷水。

由于福岛核电站的泄漏，使得人们不得不重新审视核电站泄露的风险，之前的安全标准都需要再一次地评估和审核。

再加上这种高温气冷堆核电站本就是世界首例，其设计和建造的难度之大可想而知；

专家们需要克服一个又一个预料之外的困难，并且保证核电站100%的安全性能。

但在我国科学家筚路蓝缕的不断开拓、创新之下，石湾岛核电站克服了层层难关；

终于在2012年正式开工建设，并在2023年正式商用投产。

这也正式标志着我国成为世界上第一个拥有高温气冷堆核电站。

并且最先掌握了第四代核电技术的国家。

届时高温气冷堆技术必将继续广泛地应用于我国新核电站的建设；

到那时候，我国将从一个核能源引进大国彻底转型成为一个核能源输出大国。

并且我国在世界核工业领域里面也将拥有更多的话语权，我国的国际地位也会得到明显地提高。

结语

石湾岛第四代核高温冷气堆核电站的成功建设并投入使用；

标志着我国的核工业发展已经遥遥领先于世界其他国家，走入了一个新的时代。

希望在未来的日子里，石湾岛核电站能够发挥它的作用，为科技创新提供其价值。

也希望在未来这种安全又高效的核电站，能够在我国普及开来，从而解决我国当下的能源需求，带动各地的经济发展。

参考资料：

澎湃新闻 2024-05-25 《世界领先！中国四代核电技术扫描→》

腾讯新闻 2024-03-04 《探访全球首座第四代核电站：不会熔毁的核反应堆》

人民网 2021年12月20日 《全球首座四代核电——石岛湾高温气冷堆核电站示范工程并网发电》

国家能源局官网 2024-01-05 《我国第四代核电技术达到世界领先水平——打开核电发展新空间》

澎湃新闻 2024-04-09 《从“一堆一器”到“核能‘三步走’” 中国核能高质量发展之路行稳致远》

百度百科：《高温气冷堆》

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