上次推文谈到高温气冷堆的安全原理，就是一旦停止堆芯氦气的循环降温，堆芯大量的“煤球”们，会迅速地升温到摄氏度，然后堆芯的链式反应反倒会自动的停止或者接近停止，这就是高温气冷堆无与伦比的天然安全性的来历。不过有人提到，说到这种安全性的根本物理原理，却没有讲透彻，因此很不过瘾。要求瀚海狼山（匈奴狼山）再在这个最关键的环节深入地讲一下。这里就满足要求。不过关于核物理反应的问题都非常复杂，这里只做一些简单的说明，包括运用一些通俗化的比喻；在词汇上可能不是专业论文那么精确，只是讲明白大体的意思。不必在每个细节过于纠缠。上篇已经讲过，目前所有可以商业和军用的反应堆，其实仍然近乎%都是裂变堆。也就是靠核燃料裂变放热的原理，

用冷却剂循环置换出堆芯的热能再通过汽轮机进行能量形式的转化，最主要的目的当然是发电为主。天然的核燃料，比如铀等，物质核心原子核的原子量都很大，具有天然的裂变性，也就是重原子核释放出质子、中子和电子，然后逐步衰变成其他的物质。各种裂变反应的最终产物，一般都是没有放射性的铅元素。不过铀矿石的天然衰变速度很慢，铀的裂变半衰期高达7亿多年。而在反应堆中“燃烧”的金属铀，裂变反应速度则要快得多。一般民用核电站用丰度为3.5%左右的燃料棒，大约2年时间就“燃烧”反应完毕了。之所以裂变反应速度加快，在于反应堆内部促进裂变反应的中子的产生数量，比天然铀矿中的中子数量多得多。不过反应堆内部，也不是所有的中子都能加快裂变反应，对反应有用的中子是慢中子，也叫热中子。

而反应堆的反应还能产生大量的速度比较快的中子，就叫快中子。反应堆的堆芯温度越高，反应产生的快中子就越多。这个和固体或者液体内部温度越高，分子的布朗运动速度越快是近似的原理，比较好理解。不过在核物理中，有个概念叫做反应截面。其实可以理解成反应完成的概率。而中子的速度越快，其实越不容易被反应截面捕获；因此裂变反应反倒不容易持续进行下去。这个原理如果不好理解，那么可以打个简单的比喻。比如一群人接力打乒乓球，开始发球的速度越快，下面接球的如果不是顶尖的高手，就越难接住球并准确继续往下传递。因此可以把中子的速度看做乒乓球的发球初速度。如果这个中子乒乓球的初速度合适，都保持在慢中子也就是热中子的状态，那么把每个铀原子核都看做接力打球的球拍，那么就可以击鼓传花一般的把这些中子链式反应传递下去，这样整个气冷堆的反应就可以顺利进行。而如果因为温度上升，开始发球的球拍把这些中子乒乓球打的速度特别快，

后面接球的一群球拍，反倒谁也接不住这种快中子球，就不能持续往下传了，等于链式反应的击鼓传花的过程要快速停止。高温气冷堆内部的几十万个“煤球”，都是小颗粒铀燃料加上碳化硅小颗粒的混合物，外壳再用石墨包裹，因此每个煤球都自带作为中子减速剂的伴随物和外壳。只有堆芯温度在到0度的时候，合适的热中子正好穿透石墨层后互相引发反应；一旦没有氦气冷却，温度上升到摄氏度，高速中子数量急剧上升，慢速热中子总数下降，大量煤球会没法持续反应。石墨可与承受摄氏度的高温，温度上升到度，煤球外壳并不能被融化，最终就是反应迅速停止，堆芯温度也下降，确保安全。