12月20号，全世界最先进的安全型核电站，我国山东石岛湾高温气冷堆核电站示范工程，送电成功。

我们知道，核电站对于普通人来说最大的就是心理障碍，就是它不安全。

世界上最惨烈的核事故，第1个是切尔诺贝利核电站，它是最原始的第1代核反应堆。

后面的压水堆属于第2代核反应堆，安全一点，但是仍然有隐患。

年3月11日，日本东北海域发生海底地震，并且引发海啸。海啸淹没了福岛核电站的供电设备，造成核电站停电，控制系统失灵，进而造成了堆芯融毁事故。

核电站一般都是会建立在沿海地区，因为这里有大量的海水可以作为冷却水水源。

我国东部沿海是中国最发达的沿海经济带，人口稠密，对核电站的安全性要求非常高。这些核电站一旦出现控制失灵，仍然会发生事故。

所以，现在全世界都在拼命发展聚变核反应堆。

聚变核反应堆的最大特点就是安全，因为它一旦失控以后，会自动冷却。

那么，有没有用铀等裂变材料做燃料的裂变电站，失控了以后能够自动冷却停堆呢？

有，这就是高温气冷堆。

▍什么是高温气冷堆？

核电站能发电，实际上也是沿用最古老的锅炉蒸汽工艺。

只不过是用核燃料发出的热量，代替煤炭、燃烧时产生的热量。

这些热量必须加热某种工质以后，才可以向外输出能量。

普通燃煤燃油锅炉，就直接加热水，产生蒸汽，驱动汽轮机，就可以了。水既是载热剂，又是工质。

但裂变反应堆的麻烦就在于它有放射性，因为载热剂要直接和反应堆的堆芯接触的，所以载热剂和工质必须分开。

所以通常的核电站它有两个回路，首先是要让载热剂，把核电站核反应堆发出来的热量输入到热交换器中。然后在热交换器中加热水，产生蒸汽，再由蒸汽推动涡轮发电机。

一般的情况下，充当载热剂的可以是水，也有低温金属合金，比如说铅铋合金。

高温气冷堆就是用气体来作为载热剂，意思就是用气体来冷却堆芯。

这个气体一般是氦等惰性气体，如果使用氦的话，因为它本身不吸收辐射，所以它可以用来直接推动涡轮机。

这样，高温气冷堆就比通常的核电站要减少一个回路，所以它的热效率要高，体积也要小，而且还更安全。

这相当于结合了燃煤锅炉、核的双重优点。

▍高温气冷堆的安全性来自哪里？

我国建成的高温气冷堆是球床反应堆。

所谓的球床，就是说它这个核反应炉，就像一个炉子一样，里面的燃料是像煤球一样，堆到炉子里面，氦气从这个燃料球的缝隙中通过以后，就会被加热了。

以往老式的反应堆，是一个蜂窝煤的结构，孔中间插入燃料棒、控制棒，通过抽拉这个控制棒，调节反应速度。

一旦这个控制棒卡住，核反应就会无限进行，然后就会融化。

球床反应堆在温度升高的情况下，会自动减少功率，降低发热量，也就是说它能够自动调节功率。

球床反应堆的燃料球直径大约在60毫米，大小类似于一个网球。燃料球外层是石墨，中间包着裂变材料。

石墨的熔点是度，所以一般的情况下，球床反应堆的燃料球是不会融化的。

假如球床反应堆发生事故，就比如说载热剂不流动了，里面的温度升高，首先融化的是外面的外壳。

外壳一旦融化以后，里面的燃料球还是完整的，就像煤球炉子破了，燃料球会噼里啪啦掉到外面去，于是核反应就会停止。

▍球床反应堆是如何添加染料的？

简单说，就像给炉子里添煤球那样，把燃料球从上面扔进去，烧过的燃料球从下面排出来。

这些排出来的燃料球检测一下，如果烧光的话那就放到废料储存的地方，如果没有烧光的话，再从上面扔进去，再烧一会。

▍高温气冷堆能用在哪里？

正因为高温气冷堆不仅安全而且体积小，所以它几乎可以用在通常反应堆无法放到的地方，可以装在车辆上，拉着到处跑，作为移动的核电站。

也可以放置在中国新造的南海岛礁那样的地方作为能源。

但是高温气冷也有缺点。

主要是为了安全，反应堆芯的功率密度比较低，而且载热剂是气体，输送热量的能力不如水这样的高密度载热剂。

因此它一般只能用在民用供电、供热设施上面。

高温气冷堆不适合军用，所以核潜艇和航空母舰上面都用不上。