前言

在公众眼中，“核能”似乎是一个自带神秘感的领域，几乎每个人都听说过“核武器”“核电站”等词汇，但对其原理和应用却知之甚少，历史上出现的几次重大核事故更是让人心有余悸，对其安全性的质疑也从未停止过。然而，“核”真的那么可怕吗？它离我们的生活到底有多远？我们为什么要发展核技术？中国数字科技馆带着这些疑问采访了清华大学的王革华教授，让我们一同来看看科学家眼中的“核”究竟是怎样的。

Q：王老师，从您的角度看，核能和普通公众有哪些联系？它对我们的生产生活会产生哪些影响？

王革华：核能是一个比较大的概念，核技术发展的初因动力是与军事需要紧密相关的，主要用来发展核武器。到了20世纪五十年代，才开始了核能的和平利用。我们比较熟悉的，与生活密切相关的应用是核电，核电是一种清洁能源，它的发展对保护环境有重要意义。

实际上核能的利用主要是利用它产生的热能，既然如此，核能就可以应用在各种需要热的方面，比如核供暖。目前我国大部分供暖还是烧煤取热，煤就是一种热源。因此，理论上来说，未来能使用煤提供热的地方，都可以使用核反应发热。

另外，在偏远地区，电网建设和电力运输困难较多，大型电网的安全隐患（比如大规模停电）也相对较大，小型核电站是一个很好的解决方法，它的抗风险能力更强，对内陆的供电有很大的积极作用。

Q：核电和我们现在使用的电在发电原理上有什么区别呢？

王革华：从基本原理来讲，核能发电与普通火电厂差别不大，发电的原理都是通过高温高压的蒸汽来推动汽轮旋转带动发电机发电。它们的区别在于热源不同，即高温高压蒸汽的来源不同。火电厂的锅炉是燃烧化石燃料，核电站的核反应堆是燃烧核燃料——铀235。因此，核反应堆就相当于传统发电厂的“锅炉”，用来提供热源。

核反应堆里的核燃料经过中子的轰击******成两个或以上较轻原子核，并放出中子。在这个过程中会产生质量亏损，亏损的质量就变成热量了，这也就是爱因斯坦著名的质能公式E=MC2 所表达的内容。

Q：目前我们国家和国际上其他国家的核电占比（发电量占其电力来源的比例）情况是怎样的？

王革华：目前，我国核电的发电量大约只占总发电量的3%，但是有些国家的核电占比是很高的，最高的是法国，核电占比达到了76.9%。法国的核电发展比较早，我国第一个核电站——大亚湾核电站就是采用了法国的技术。我国的核电发展虽然起步较晚，但是发展速度目前来说几乎是全世界最快的，技术也是较为先进的。未来我国的核电技术还要走出国门，在全世界应用我国的核电技术。

其他国家核电发电量比例如下表所示：

王革华：我国的高温气冷堆技术目前走在世界领先地位。“高温气冷堆”中的“高温”和“冷”看似矛盾，其实内在逻辑十分合理。首先说说为什么要“冷”？当核反应堆不断地工作，核反应越来越快时，堆芯的温度就会越来越高，反应堆就会遭到破坏，进而发生核事故，因此所有的核反应堆都要冷却，使其保持在一定的温度，所以要加冷却剂。一般来说，普遍采用的冷却技术是“水冷”，顾名思义就是用“水”进行冷却，这属于第二代核电技术。现在普遍应用的、大规模的正在运行的核电站基本上都采用这个技术，主要有两大类：一个是压水堆，一个是沸水堆。而高温气冷堆不用水进行冷却，而是用氦气作为冷却剂，因此称它为“气冷”。