（毛家润，南京航空航天大学材料学院，核科学与工程系）

       作为一个学习核能工程专业的学生，对本专业还是抱有一定的热忱的，今天和大家谈一下核电站的发展与应用吧。

为什么要利用核能呢？我们通常认为，人类是从1939年发现原子裂变的，从此开辟了一个全新的核动力资源领域，使人类能够利用原子能。铀和钍是能够进行裂变并释放出核能的两种主要物质，含有这两种元素的矿物在地球上分布极广，可以很大程度上满足人类的能源需求。

在过去的一个世纪里，全世界的主要能源供应绝大部分是由化石能源供应的，即是我们所说的煤、石油、天然气，但是据可靠估计，世界上的化石能源大约还能够支撑100年，即使这样的估计存在一定的误差，随着人口增长和物质水平的提高，人类需要开发新的动力资源，也促使了核能的大规模利用，并且由于其具有方便清洁的特点也使其更加有效地被应用。

给大家介绍一下什么叫反应堆和核反应堆能量来源。反应堆即是能够产生、维持并控制核裂变链式反应并能够以一定功率输出的装置。简单地说就是能够以一定的方式控制反应堆使它能够持续地产生能量并且保持它的安全性不会发生威胁人员生命财产安全的事故。要做到这一步其实还是挺难的，需要考虑很多因素。而其中的能量来源与原子的裂变，原子弹相信大家都不陌生，目前衡量一个国家的基础军事力量即是原子弹和氢弹，原子弹就是利用原子核裂变放出的能量起杀伤破坏作用，而核反应堆也是利用这一原理获取能量，所不同的是，它是可以控制的。铀-235原子核完全裂变放出的能量是同量煤完全燃烧放出能量的270万倍。即1g  铀-235完全裂变释放的能量相当于2.5 t优质煤完全燃烧时所释放的能量。一座100万k W的火电厂，每年要烧掉约330万t煤，要用许多列火车来运输。而同样容量的核电站一年只用30t 燃料。打一个不是特别恰当的比方，原子弹像是消防水枪，将水很多很快地冲出，而核电站相比之下就像是一个水龙头一样，细水长流嘛，相同的水量可以利用的时间更长而已。

再谈一下核电站的构造，世界上应用最广泛的是压水反应堆。它以普通水作冷却剂和慢化剂，是从军用堆基础上发展起来的较成熟的核动力堆堆型。压水堆核电站主要由压水反应堆、反应堆冷却剂系统（简称一回路）、蒸汽和动力转换系统（又称二回路）、循环水系统、发电机和输配电系统及其辅助系统组成，

(1) 通常将一回路及核岛辅助系统、专设安全设施和厂房称为核岛。压水堆核电站核岛中的四大部件是蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯。

(2) 二回路及其辅助系统和厂房与常规火电厂系统和设备相似，称为常规岛。

(3) 电厂的其他部分，统称配套设施。

(4) 从生产角度讲，核岛利用核能生产蒸汽，常规岛用蒸汽生产电能。

   再给大家介绍一下核电站的发展历程以及我国的发展趋势吧。1942年美国芝加哥大学建成了世界上第一座链式反应装置，从此开辟了核能利用的新纪元。从1954年前苏联第一座功率为5 000k W的试验性核电厂投入运行以来，核电已在全世界得到了相当规模的发展。按冷却剂类型分，核电站常用的反应堆有压水堆、沸水堆、重水堆和气冷堆以及钠冷快堆等。世界反应堆的发展按照时间顺序与技术特性大致经历了以下阶段：

(1) 第一代核反应堆，主要是1970年前投入运行的各种原型堆。

(2) 第二代核反应堆，主要是1970年至1995年投入运行的各类商用反应堆（压水堆、沸水堆、重水堆等）。目前世界上商业运行的400多座核电机组绝大部分是在这段时期建成的。

(3) 第三代核反应堆，主要以沸水堆ABWR，压水堆AP600、AP1000和EPR，模块式高温气冷堆为代表的先进反应堆，预计在2012~2015年期间投入运行。

(4) 第四代核反应堆，主要以核反应堆和燃料循环方面的重大创新和开发作为目标，以超高温堆、气冷快堆、超临界水冷堆、钠冷快堆、铅冷快堆和熔盐堆为主要研究对象，目前尚处在技术和经济性论证阶段。

我国核电站的技术发展现状第２代核电站中的压水堆是全球核电发展的技术主流（约占８０％）。我国已建成的核电站都属于压水堆。我国现在已经审批 在建或确 要开工建 设的机组约占全球核电在建规模的４０％，总装机容量约达３４ＧＷ。其中很多选择了第２代改进型ＣＰＲ１０００，还包括采用美国ＡＰ１０００技术４台、采用法国ＥＰＲ技术２台的第３代核电站。目前我国核电发展趋势还是很好的，也为我国的经济发展起到了很大的促进作用。我国核电建设已从“适度发展”进入到“积极发展”的历史阶段。《国家核电中长期发展规划(2005~2020年）》正在进行调整，2020年我国核电装机的发展目标将定在8 600万k W约占全国电力装机容量的5%。

展望2035年，核电装机容量将达12 000万k W，占总发电的12%；2050年达25 000万k W，占总发电量的18%。当前，全球都在推动温室气体减排，CO2减排需求推动着清洁能源的发展，核电在清洁能源中拥有一定优势，同时也是刺激内需、促进经济的重要措施之一。核电建设和核电产业发展的黄金期正在到来。积极发展核电已成为我国能源战略的重要组成部分。核电产业进入了批量化、产业化的发展阶段，前景越来越看好。