我国测试HTR-PM球床核反应堆的固有安全性
发布时间：2024-08-01 人气： 来源：中国核电网
清华大学通过关闭电源并让被动系统保持对反应堆堆芯的控制，证明了中国 HTR-PM 商用球床核电站的固有安全性。该实验的详细介绍刊登在7 月 17 日出版的《焦耳》第 8 卷上。
压水反应堆 (PWR) 需要采取积极措施才能在紧急情况下关闭，安全系统需要电源来运行循环冷却剂的泵。然而，第四代反应堆，如石岛湾核电站高温气冷 (HTGR) 球床反应堆，在设计上是固有安全的。球床反应堆本质上是一个大型非加压料斗，里面装满了由浓缩铀燃料层、充当慢化剂的碳和碳化硅涂层制成的球形球。此外，冷却剂是氦气，它呈化学中性，在低温范围以外的所有温度下始终保持气态。
燃料球可承受高达 1,600C (3,000F) 的温度，尽管反应堆核心无法达到这一水平。燃料球产生的热量使氦气在泵关闭时自然循环，燃料球的高表面体积比意味着热量损失超过热量产生。
此外，反应堆在核反应方面具有自我调节功能。当反应堆温度升高时，燃料中的原子移动得更快，产生一种称为多普勒增宽的效应，即中子以不同的速度移动。这意味着燃料将吸收更多的快中子，留下更少的中子来维持反应。温度越高，反应越弱。
在石岛湾试验中，两座球床反应堆与一台 210 MWe 蒸汽涡轮机相连，缓和了各自的核反应，维持了安全温度，堆芯在几分钟内关闭。反应和温度在约 35 小时内稳定下来。此外，核燃料没有出现任何劣化。
资讯来源：中国核电网
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