苏更林

    超高温气冷堆具有效率高、安全性好、应用广的特点，是目前世界上主流核电国家竞相开发的核能发电技术。该反应堆是由低温气冷堆发展而来的，以铀作为核燃料，采用石墨慢化、氦气冷却。

    用氦气作为冷却剂，利用了氦气化学惰性和热工性能好的优势，堆芯出口氦气温度可达1000℃。超高温意味着更高的发电效率，并且具有广阔的应用前景。超高温气冷堆不仅可用于清洁核能发电，它产生的高温热能还可代替煤炭等燃料，应用于煤的气化、热化学制氢、海水淡化、集中供热等领域，对于实现碳中和具有重要的意义。

    据悉，美国、德国等国家一直致力于高温气冷堆核电技术研究。我国石岛湾高温气冷堆核电站示范工程于2021年12月20日送电成功，这是全球首座球床模块式高温气冷堆核电站，也是全球首个并网发电的第四代高温气冷堆核电项目。标志着我国已成为世界核电先进技术的领跑者。

    采用模块式设计具有更高的安全性，被人们誉为“不会熔毁的核反应堆”。原来，通过模块式设计可以把一个大型核反应堆拆成若干个小模块，而每个模块都是独立的小型反应堆。要知道，每个模块的功率更小，这样停止工作后产生的余热就少，通过热传导等方式就能轻松导出，因此能防止高温熔毁以及核泄漏事故的发生。

    在第四代核能系统候选堆型中，超临界水冷堆是唯一的水冷堆型。所谓超临界水冷堆，说的是系统以超临界水作为冷却介质。水的临界点为374℃和22.1兆帕，因此超临界水冷反应堆是一个高温高压的水冷反应堆。

    超临界水冷反应堆的优势显而易见。由于水在超临界状态下兼具液体和气体的性质，因此具有更高的热传导效率。如果运行压力为250个大气压，冷却剂出口温度可高于500℃，因此可以提高热电转换效率，有效节省铀资源 ......