什么是高温气冷堆

       什么是高温气冷堆？高温气冷堆是用氦气作冷却剂，出口温度高的核反应堆。高温气冷堆采用涂敷颗粒燃料，以石墨作慢化剂。堆芯出口温度为850~1000℃，甚至更高。核燃料一般采用高浓二氧化铀，亦有采用低浓二氧化铀的。根据堆芯形状，高温气冷堆分球床高温气冷堆和棱柱状高温气冷堆。高温气冷堆具有热效率高（40%~41%），燃耗深（最大高达20MWd/t铀），转换比高（0.7~0.8）等优点。由于氦气化学稳定性好，传热性能好，而且诱生放射性小，停堆后能将余热安全带出，安全性能好。

        在“十一五”国家重大科技成就展上，科研人员介绍说，中国高温气冷堆的功率密度是压水堆的1/30，产生100万千瓦核裂变能的压水堆反应堆堆芯体积约30立方米，而高温气冷堆的堆芯体积是900立方米，这等于把一个百万千瓦大反应堆分成10个10万千瓦的小模块以增加表面散热面积，可确保在没有冷却剂冷却条件下反应堆能自动散热，燃料元件不会损坏。高温气冷堆这种安全特性被国际上称为不会熔化的反应堆，可满足第四代核能系统安标准，从而能够避免日本福岛核电站类似事故的发生。

       通俗地说，反应堆就是“原子锅炉”， 是通过控制核燃料的反应来产生原子能的装置。通常，反应堆的核燃料是铀235，在中子的作用下能够产生核裂变。一个铀235原子核吸收一个中子以后，会分裂成两个较轻的原子核，以热的形式释放出能量，并产生两个或者三个新的中子。在一定的条件下，新产生的中子会引发其它的铀235原子核裂变，这种反应延续下去，就是“链式裂变反应”。要形成“链式裂变反应”，不仅铀235要达到一定数量，还必须用慢化剂把高能量的中子减慢为“热”中子。控制反应堆中核燃料的反应使核能缓慢释放，并用载热剂从反应堆中导出热量，就能对核能加以利用。

现在世界上大部分反应堆用的是金属管棒状燃料元件，载热剂是水，不耐高温。即使是压水堆，最高温度也只能达到328摄氏度。而高温气冷堆的载热剂是氦气，用石墨作为慢化剂和结构材料，通过高科技工艺制造球形包覆燃料元件。它的堆芯温度可达1600摄氏度，氦气出口的温度高达900摄氏度，这是其它任何类型的反应堆都达不到的

　　中国高温气冷堆核电站研发目标是以已建成运行的10兆瓦高温气冷实验堆为基础，攻克高温气冷堆工业放大与工程实验验证技术、高性能燃料元件批量制备技术，建成具有自主知识产权的20万千瓦级模块式高温气冷堆商业化示范电站。目前，高温气冷堆示范工程主设备采购已全面完成，均在核电设备制造质量管理体系监督下进行制造，设备国产化率超过75%，为中国发展第四代核电技术奠定了基础。