[原创]安全核电,中国走在世界前列!

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导读:[size=12] 25年前的切尔诺贝利核电事故已经被大多数人慢慢忘怀了,而眼前日本福岛的核电事故则再次强烈提醒着世人:虽然核电技术在这几十年里取得了很大的进步,虽然日本是核电技术领先的国家,可是在不可抗拒的自然灾害来临时核电站依然向人们露出了死神的狰狞。切尔诺贝利核电事故主要是人为因素造成的,这次的福岛核电事故是不可抗力造成的;切尔诺贝利几十年来再也没人居住,一片荒芜,福岛事故还在延续,后果如何还要看发展,但从目前的情况看也不会乐观的。 化石燃料储量有限,对环境影响又大,好不容易找到可控核




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25年前的切尔诺贝利核电事故已经被大多数人慢慢忘怀了,而眼前日本福岛的核电事故则再次强烈提醒着世人:虽然核电技术在这几十年里取得了很大的进步,虽然日本是核电技术领先的国家,可是在不可抗拒的自然灾害来临时核电站依然向人们露出了死神的狰狞。切尔诺贝利核电事故主要是人为因素造成的,这次的福岛核电事故是不可抗力造成的;切尔诺贝利几十年来再也没人居住,一片荒芜,福岛事故还在延续,后果如何还要看发展,但从目前的情况看也不会乐观的。

化石燃料储量有限,对环境影响又大,好不容易找到可控核裂变这种看起来不错的替代能源,结果随之而来的不只有取之不尽的能量,同时还带来一把达摩克利思之剑。更强大的能量同时也带来了更强大的对环境甚至对人们生命的威胁。现在在世界各地在运行的反应堆大多数是压水堆、重水堆和低温气冷准,虽然在安全上下足了功夫,但也不能排除在出现人为事故、不可抗力和材料设施出问题时有熔堆甚至爆炸的问题。

这次福岛的核电事故当然是个意外,但意外之中也有必然。以法国核电为例,法国现在的电力有近80%来自核电,有相当一部分的电站建于70到80年代,原设计寿命20年,可是由于利益的因素,这些核电寿命已经延长到30年而且还要想办法继续延下去,虽然中间也采取了一些措施,但它们到底能正常运行多长时间其实是个谜。在例行的检测中已经发现了一些重要部件材料在长期辐照和高温环境下性能发生了极为不利的变化,谁又能保证它们在明天不会发生一些事情呢?

在更为安全的可控核聚变还不能变成现实的情况下注定我们还要长期和这些魔鬼为伍。如果有办法能显著增强核电站的安全性那无疑是一件造福人类的事。可喜的是这种技术早已经诞生了,而且我国的技术还走在世界的前列。这就是高温气冷堆,其中最先进的是模块式球床高温气冷堆。我国在上世纪70年代末以清华大学为核心开始进行研究。

模块式球床高温气冷堆最早是西德于利希核研究中心所长苏尔登等人于1981年提出的。同年,在西德于利希核研究中心做访问学者的清华大学核能专家王大中,提出了双区球床堆的新概念——环形堆芯模块式高温气冷堆,他的研究成果《一种在严重事故下具有安全自稳定性的球床核反应堆》,在誉为“球床高温堆之父”的苏尔登教授的积极推荐下,获得德国发明专利,并同时获得美国和日本专利。模块式高温气冷堆最主要优点就是安全性。清华大学核能研究所在上世纪90年代中期开始建造一座10MW高温气冷试验堆。这座高温气冷堆具有其他反应堆所不具有固有的安全性,堆热功率与堆芯温度具有负反馈特性,并采用了“被动式余热冷却系统”,使反应堆停堆以后继续发生的热量通过压力壳热传导自动散热,得到自然冷却。即使在丧失所有冷却情况下,不采取任何人为干预,反应堆能保持安全状态。

1994年9月30日上午,在清华大学核研院,来自30多个国家的60多名核能专家和国际原子能机构的官员纷纷屏住呼吸,静静地察看着10兆瓦高温气冷实验堆开始的核安全演示。工作人员通过操作让核反应堆冷却剂循环风机停止工作,立刻反应堆向外传输热量的能力丧失了。要知道,核反应堆在停堆之后还会继续产生热量,而不是像锅炉熄火后便不再产生热量。这个热如果不加以冷却,反应堆就可能发生堆芯熔化、放射性外泄的严重事故,这也是核安全的最主要的技术挑战。循环风机刚一停止工作,报警声便剌耳地响起,中外宾客瞪大眼睛盯住显示屏上的变化,只见正常运行的曲线急剧下降,反应堆的热功率由3000多千瓦降为几百千瓦,最后反应堆发热维持在正常运行时的1.5%%左右。这表明热量通过反应堆压力壳的表面自动散发到周围环境中,而不需要任何附加的冷却系统。

核研院的这一实验展示了模块式高温气冷堆的一个最重要特性:在任何事故情况下,包括丧失所有冷却的情况下,不采取任何人为的和机器的干预,反应堆能保持安全状态。我国已经掌握核电站的最新一代技术。

美国麻省理工学院教授、美国核学会前任主席克达克先生对清华核研院的这一安全演示给予极高的评价:中国这个满功率运行的球床模块式实验反应堆是目前世界上唯一的一座,它的技术及安全水平已走在了世界的前列,美国希望从这个实验堆中学到更多的东西。

清华通过国际合作引进了德国人的技术,并在此基础上加以完善。尽管不是“原始创新”,但可以说是引进-消化吸收-再创新的成功例子,这是最终完全自主创新前必须要进过的一个阶段,不应过分贬低和抹煞。事实上,70年代的实践已经表明,我们的核反应堆技术水平很落后,要完全“闭门造车”是很难赶上国际先进水平的,因此80年代我们抓住了机遇,从德国引进了当时的先进技术,再加以自主创新从而走在了世界的前列,很像这几年中国高铁在世界上的崛起。

2011年3月初,国务院批准了山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站项目,我国第一座高温气冷堆商业化示范电站的建设终于启动,这正是“大型先进压水堆及高温气冷堆核电站”重大专项在过去两年所取得的最重大的进展之一,也是从实验转向商用的一个重要开始。

希望这次日本核电事故能给世人敲响警钟,也希望这次事故能让中国的安全核电技术更在世界上瞩目上。


本文内容于 2011/3/12 22:00:56 被yehe666编辑

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