第四代核技术不再依赖传统“水冷”,而是根据六种主要堆型分别采用以下几种冷却方式
【本文由“星辰大海路上的腹黑兔”推荐,来自《NASA将加速在月球建造核反应堆,美专家泼冷水:计划不切实际》评论区,标题为小编添加】
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核电发电在地球靠水冷却,月球 上靠啥?靠水分子?靠空气?
第四代核技术不再依赖传统“水冷”,而是根据六种主要堆型分别采用以下几种冷却方式:
高温气冷堆(HTGR/HTR)
• 冷却剂:氦气(He)——惰性气体,高温下不与任何材料发生反应• 堆芯出口温度可达 850–1000 °C,利用氦气把热量直接带走,再通过蒸汽发生器或燃气轮机发电• 具备“固有安全”:即使丧失所有冷却手段,也能靠非能动余热排出系统(自然对流、热辐射、热传导)把余热排入大气,保证不熔堆钠冷快堆(SFR)
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冷却剂:液态金属钠(Na)• 钠导热系数高、沸点高(≈883 °C),可在低压下运行并快速带走快中子裂变产生的热量铅冷快堆(LFR)
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冷却剂:液态铅(Pb)或铅-铋共晶(LBE)• 铅沸点高达 1749 °C,化学惰性,与水和空气都不剧烈反应,兼具冷却和中子反射功能熔盐堆(MSR)
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冷却剂:本身就是高温熔融的氟化盐(如 FLiBe、FLiNaK),燃料溶解在熔盐中• 熔盐既作燃料也作冷却剂,沸点高、热容大,可在常压高温下运行;超温时“冻结塞”熔化,熔盐自动泄入应急罐,实现“自停堆”超临界水堆(SCWR)
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冷却剂:超临界水(>374 °C、>22.1 MPa)• 水在超临界区呈单相流体,无沸腾危机,可直接进入汽轮机,简化系统气冷快堆(GFR)
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冷却剂:高压氦气• 类似高温气冷堆,但运行在快中子谱,出口温度 850 °C 以上,追求更高燃料增殖比一句话总结第四代核电通过“氦气、液态金属(钠/铅)、熔盐或超临界流体”等非水冷却剂,把传统压水堆的“水冷”升级为“高温、低压、高安全”的冷却体系,从根本上摆脱了对外部水源和能动泵的依赖。