中国自行研发成功并投入使用的第四代核反应堆技术却有两种,一种是高温气冷球床反应堆,其特点是用气体(通常是氦气)作为冷却剂,使得它可以操作在更高的温度范围内,而且不需要使用液态冷却剂,从而实现更高的效率,并且不存在水冷反应堆一样的液体冷却剂泄漏的风险。
▲中国石岛湾高温气冷堆
另一种就是“玲龙一号”这样的钍基熔盐堆,它是利用钍基熔盐作为冷却剂和燃料溶解剂,在高温下保持液态,可以很好地解决气冷反应堆的热安全问题。
而且钍基熔盐的导热能力比水高,并具有很高的自稳定性,可以在核反应堆出现故障时自动切断核反应,可以说该反应堆是目前已知的技术理论背景下,最完美的能源方案。
中国如何搭建“玲龙一号”?
其实,早在2003年,中国核动力研究设计院就开始以海水淡化、核能供热等需求为目标,探索研究核能的综合利用了,当时主要是完成了概念方案和安全性及经济性评估。
2009年,小堆技术研究进入中核动力设计院核电科研“十二五”规划项目清单,两年后,模块化小堆研发正式启动,项目代号ACP100,别称“玲龙一号”。
▲“玲龙一号”模型
当时,国外有经验的发达国家不带咱们玩,那就只能在没有任何参考的基础上,完全从零开始设计。
就拿素有“核电之肺”之称的蒸汽发生器来说吧,大堆蒸汽发生器高度约21米,而小堆蒸汽发生器高度仅约2米,这是两种完全不同的技术路线。
中核的设计团队针对一体化布置的特点,把蒸汽发生器被设计在了压力容器内部,冷却剂泵和压力容器直连,使冷却系统被集成为一个反应堆模块,不再有传统的冷却剂主管道,这也就成了“玲龙一号”最大的黑科技。