揭秘新型核电站：更安全可靠

日本福岛的核事故之后，人们对于核电站产生空前的恐慌，其安全性遭到了普遍质疑。但是面对迄今为止效率最高、零排放能源的诱惑，我们该何去何从？不过庆幸的是，现在的两种新型核电站设计能在很大程度上打消人们的疑虑。

在今年3月日本福岛的核灾难发生后，世界对核电站的热情降到了最低点—甚至低于切尔诺贝利核事故发生后的那段时期。德国、瑞士、意大利等国家将核电站项目彻底停止，包括我国在内的其他国家也对已有核电站进行了全面安全检查。然而，没有任何一种可再生能源的效率能与核电站相比。一座占地一平方千米的核电站所能产生的能量，相当于一座占地20平方千米的太阳能发电站，或者是1200台风力发电机。如果一个国家想要显著降低对化石燃料的依赖，就需要建造更多的核电站。但问题的关键是，如何保证核电站的安全性？

从我国的第一座核电站—秦山核电站于1985年开工建设到今天的近30年间里，工程师们已经多次大幅提高核电站的安全性，最新型的3代半核电站已经问世。(第一代核电站是指早期的原型产品；第二代核电站指上世纪60年代初至90年代末建造的核电站，福岛核电站就属于这一代产品；第三代核电站是指从上世纪90年代末之后开始投入使用的核电站，主要位于日本、法国和俄罗斯。)与之前的设计不同，绝大多数3代半核电站都有被动安全元素层，能在电力中断的情况下防止反应堆熔解。第一座3代半核电站的建设目前正在欧洲进行中，我国目前在建和计划建设的核电站也都属于3代半核电站。在美国，南方公司近期也开始在佐治亚州的奥古斯塔建设第一座3代半核电站—沃格特勒核电站，两座反应堆中的首座将于2016年投入使用。

与计划中的约20座其他核电站一样，沃格特勒核电站也将采用西屋公司的AP1000反应堆。作为一种轻水反应堆，AP1000利用铀235发生链式反应产生高能中子。高能中子将水加热为蒸汽，进而推动涡轮机发电。

核电站最大的危险是反应堆熔解—反应堆核心过热、熔化，外壳破裂，最终导致放射性物质泄漏。与绝大多数反应堆一样，AP1000也需要依靠电力驱动冷却水和风扇来降温，但是它还带有被动安全系统，在电力失效的情况下能利用重力、凝结和蒸发这样的自然力量来对反应堆进行冷却。

被动安全系统的核心是一个直接置于密封外壳上方的容量为3000立方米的水箱，水箱的阀门需要电力才能保持关闭状态。这样一旦反应堆的电力供应失效，阀门就会打开，水箱中的水就会在流出来浇到密封外壳上。通风孔也会被动地从外界将冷空气吸入并使其流过核心结构，进一步进行冷却。

如果事态进一步恶化，技术人员能手动将密封壳体内的另一个水箱打开，将反应堆核心淹没。蒸发的水会在壳体顶部冷凝并降落，对核心重复进行冷却。今天绝大多数核电站的备用电源在电网供电中断后都只能坚持4~8个小时，而AP1000在电力失效、没有人工干预的情况下也至少能安全地运行3天。

虽然安全性有了极大提高，但在理论上3代半核电站仍然可能熔解，核工业界的一些专家目前在着手设计更新、更安全的第四代核电站。以钍为燃料的熔盐反应堆(MSR)就是第四代反应堆中的一种，它用液态钍取代了今天的核电站中使用的固态铀，这个改变彻底杜绝了熔解的问题。

熔盐反应堆的概念于上世纪60年代在位于美国田纳西州的橡树岭国家实验室被提出和建造，并于1965~1969年间运行了2.2万个小时。“它不是只存在于理论中的反应堆，也不是试验性质的。”非营利钍能源联盟的负责人、工程师马克•库奇说，“它们是真实存在的，而且能够运行。”在目前所有的第四代反应堆设计中，MSR是惟一一种在电脑模型之外经过了实际检验的。“尽管当时建成的并非完整的系统，但它确实证明了MSR是一种能够成功运行的设计。”橡树岭国家实验室核技术项目办公室的资深项目主管杰西•吉辛说。(责任编辑：admin)