文档介绍：核电解读中国核电
假如从1951年美国在一台快中子增殖反应堆上进行最早的核动力发电算起，世界上核电发展已经走过了60年辉煌而艰苦曲折的历程。很多的经验教训值得回味和总结，尤其是日本福岛核电站事故发生后，核电站已不再是专业人士争议的热点，更成为一般民众关注的焦点。试想，假如不是因为这次事件，谁会关心分布在我国的几十座已建和在建核电站；又有谁能知晓中国第一座快中子反应堆其实就坐落在北京。为此，本刊约请中国原子能科学研究院的方锦清研究员撰文，介绍核电的来龙去脉和若干大家关注的热点问题。
核电站的工作原理
核电站是利用核反应产生电能的装置，即把核裂变或核聚变反应所释放的能量转变为电能从而用来发电。迄今世界上能够商业运行的核能发电站全部是利用核裂变反应而发电，商用核聚变反应发电现在还未实现，但它是未来核能的奋斗目标。
核电站和火力发电站的最大不一样是：以核反应堆来替代火力发电站的锅炉，以核燃料在核反应堆中发生链式核反应这种特殊形式的“燃烧”来产生所需要的热量。核反应产生的热量来加热水使之变成水蒸汽，这么就能够把核能转变成热能；而水蒸汽经过管路进入汽轮机，来推进汽轮发电机发-电，这么就把热能转变成为电能。由此可见，核电站的汽轮发电机及电器设备和一般火电站大同小异，其最大的奥妙关键在于核反应堆。
核反应堆又叫原子反应堆，是装配了核燃料以实现大规模可控裂变链式反应的装置。并不是全部元素全部能够用作核燃料，通常使用的是放射性重金属元素铀、钚或钍。
早在20世纪30年代科学家就已发觉：当铀235的原子核-受到外来中子轰击时，原子核会发生裂变，吸收1个中子后分裂成2个质量较小的原子核，同时放出2～3个中子。这种裂变产生的中子又去轰击另外的铀235原子核，引发新的裂变。如此反应不停地连续进行下去，称为核裂变的链式反应。依靠链式反应在核反应堆里产生了大量热能，利用循环水或利用其它物质作为热载体，把热量导出去就可用来发电。假如热量无法带走，那反应堆就会因过热而烧毁，造成发生日本福岛核电站那样的严重事故。
由此可知，核反应堆最基础的组成是：核燃料和热载体。不过只有这两个条件还无法工作，这是因为反应堆内链式反应所产生的高速中子会大量飞散，必需设法把中子减速下来，以增加和原子核碰撞的机会。为此，要求把核反应堆设计成能够根据人的意愿决定其工作状态，也就是必需采取有效的设施来实现可控目标。另外，铀及裂变产物全部有强放射性，会对人造成伤害，所以必需采取十分可靠的防护和严格的安全方法。总而言之，核反应堆的合理结构应该也必需具有五大要素：核燃料+慢化剂+热载体+控制设施+防护装置。
核反应堆的类型
核电站中的反应堆设计含有多样性，不一样类型的核反应堆对应形成不一样的核电站。能够利用以下多个特点表征不一样类型的反应堆。第一，所用的核燃料能够是天然铀或浓缩铀、钚或钍；第二，使用不一样类型的冷却剂，能够是水、二氧化碳、氦气或钠；第三，用于控制链式反应中释放的中子能量的慢化剂，能够是石墨、重水或轻水(即一般水)。下面就是迄今国际上核电站常见的几个核反应堆型。
压水堆是以加压轻水作为慢化剂和冷却剂，且水在堆内不沸腾的核反应堆。现在以压水堆为热源的核电站，在核电站机组数量和装机容量方面全部处于领先地位。
沸水堆是以沸腾轻水作为慢化剂和冷却剂并在反应堆压力容器内直接产生饱和蒸汽的核反应堆。沸水堆和压水堆同属轻水堆，全部含有结构紧凑、安全可靠、建造费用低和负荷能力强等优点。它们全部需使用低富集铀作为核燃料。
重水堆是以重水作为慢化剂，轻水或重水作为冷却剂的核反应堆，能够直接利用天然-铀作为核燃料。重水堆分压方容器式和压力管式两类。重水堆核电站是发展较早的核电站，但已实现工业规模的只有加拿大发展起来的压力管式重水堆核电站。
快堆是由快中子引发链式裂变反应的核反应堆。快堆在运行中既消耗裂变材料，又生产新裂变材料，而且所产可多于所耗，能实现核裂变材料的增殖。教授估计，快堆未来的发展将会加紧起来。
前景看好的快堆
现在世界上所运行的绝大多数反应堆是热中子堆，或说是非增殖堆型，利用的只是铀235，而天然铀快要％是难裂变的铀238，因此这些堆型对铀资源的利用率只有1％～2％。但在快堆中，铀238标准上全部能经过核反应转变成易裂变的钚239而得以使用。即使考虑到多种损耗，快堆总体上可将铀资源的利用率提升到60％～70％，也可使核废料产生量大大降低。
快堆的原理是这么的，在堆芯燃料钚一239的外围再生区里放置铀238，钚-239发生裂变反应时放出来快中子，铀238吸收一个中子后，发生连续两次β衰变，铀238很快被转变成钚239，同时产生了能量，如此核反应下去，能够源源不停地将铀238转