专家详解第三代核电技术

“我国正在建设的第三代AP1000核电站由于采用了‘非能动’安全系统，即便遇到地震和海啸的双重叠加作用，也不会产生类似日本福岛第一核电站的核泄漏事故。”3月16日，国家核电技术公司专家汤紫德接受科技日报记者专访时如此表示。

　　在我国新一轮核电批量化建设过程中，AP1000将作为主力机型，而所有内陆核电站将全部采用AP1000技术。那么，第三代核电技术比第二代先进性体现在哪儿？它如何解决诸如反应堆余热排出等安全问题，避免福岛类似事故的发生？汤紫德为记者作了一番技术解读。

　　第三代核电技术相当于增加了自身的免疫力

　　二代核电站要求有苛刻的安全级应急电源（柴油发电机组）供电，安全系统才能工作。比如此次福岛第一核电站所遇到的情况：地震后，系统的第一反应还是正常的，首先是安全停堆，然后区域供电丧失，同时系统自备的事故应急发电机启动，以维持堆芯余热及时排出；但启动不到一小时，海啸来了，应急发电系统被摧毁，失去电源，余热就不能及时排出，使压力容器内温度、压力不断升高，反应堆发生爆炸。

　　“这就好比人的免疫力：有的人免疫力丧失，只有依靠药物来支撑，一旦药物失灵，病菌侵入，就无计可施；而有的人身体健康，依靠自身的免疫力就能抵御病菌侵袭。”汤紫德说。

　　“靠外界动力支撑安全系统运作，叫做‘能动系统’。”汤紫德告诉记者，而第三代AP1000技术采用的“非能动系统”是靠重力等自然力来驱动和维持安全系统运作，也就是说，即便失去动力，安全系统也可以自动启动，不受影响。

　　AP1000采用了“减法”原则增强安全性

　　本次福岛核电站发生的事故使人们不由地对核电的安全性产生疑虑。世界50多年核电历史上发生最严重事故的美国三里岛和前苏联切尔诺贝利，都属于第二代核电站。

　　事故发生后，美国核安全当局出台了《美国用户要求文件（URD）》，将新建核电站的安全标准提高了两个量级。因此，第三代核电站把设置预防和缓解严重事故作为设计上必须要满足的要求，将堆芯熔化和大量放射性物质向环境释放概率降到很低的水平。汤紫德介绍说，为了达到此目的，人们采取了两种不同的设计思路：“加法”和“减法”。

　　汤紫德比喻：“‘加法’就像一道道门卫，通过增加防护设施，也能把核电站的安全性提高两个量级。”第三代核电技术ERP采取的就是这种“加法”的思路，“这样，安全性是提高了，但系统比第二代更复杂，设备更多，造价更高”；为了平抑单位千瓦造价，还要增加容量，“这就是‘加法’”。

　　而AP1000走的是“减法”思路——减少安全设施，采用“非能动”技术，靠自然力（如流体的自然对流、扩散、蒸发、冷凝等），在事故状态下启动安全保护。

　　“比起能动系统，采用非能动的AP1000，设施能减少30%—50%，简化了系统，减少了设备和部件，如以6个水箱代替了大量能动安全系统，同时还降低造价，并大大提高了安全性。”汤紫德表示。

　　AP1000的事故风险比第二代低100倍

　　如果遭遇紧急事故，AP1000如何使自身恢复到安全状态呢？

　　汤紫德说，如果核电站出现安全问题，安全壳温度升高，堆芯有个高位水池，在温度、压力敏感元件的触动下，自动开启阀门，向堆芯注水，使其冷却。

　　“AP1000所特有的创新技术之一，就是能将堆芯熔融物保持在压力容器内。”汤紫德说，这使大规模放射性物质释放到环境的可能性进一步降低，其概率比现有的第二代核电大约低100倍。

　　“第三代核电站发生严重事故的概率大大低于第二代，在核电技术安全上具有优越性。”汤紫德说，第三代核电技术是当今国际上核电发展的主流。世界上核电发达国家已经开工建设和已向核安全当局申请建设许可证的核电机组，几乎都为第三代。如，美国的26台全是第三代的，法国已明确表示不再新建第二代核电站。我国通过依托浙江三门和山东海阳各两台AP1000核电机组示范工程，消化、吸收和掌握先进技术，实现AP1000核电技术的自主化和产业化批量建设。

　　据他介绍，目前，我国第三代核电自主化依托项目国产化水平达到60%左右，通过标准化后国产化水平将达到85%。

　　通过科技重大专项实施，我国正形成具有自主知识产权的CAP1400核电技术，目前自主化CAP1400正处于初步设计阶段，2013年具备浇灌第一罐混凝土的条件，预计2017年建成投运。