石岛湾核电站球床反应堆通过“熔化”测试

研究人员称，中国石岛湾核电站进行的新测试证实了其自然冷却的能力，这是业界首次实现商业规模固有安全性的里程碑。

石岛湾核电站是一座示范性球床模块高温气冷反应堆(HTR-PM)，已于去年 12 月投入商业运营。

石岛湾核电站的两台 100 兆瓦机组装有微型铀胶囊，这些铀胶囊被封装在大约台球大小的石墨壳中(被称为“卵石”)，这使得燃料的能量密度比使用燃料棒的传统核反应堆低得多。在卵石设计中，核裂变反应发生得比传统反应堆慢，但燃料可以承受更高的温度更长时间，裂变反应产生的热量被分散，从而实现被动冷却过程。

反应堆的冷却过程并不依赖大量的水，而是通过管道输送少量氦气，这种气体比水能承受更高的温度，从而自然冷却反应堆。如果反应堆开始变得过热，其组件会自动减缓核反应，系统也会冷却。从概念上讲，这种设置使这种反应堆具有“防熔毁”功能。

研究：中国清华大学的研究人员对石岛湾核电站的反应堆模块进行了两次安全测试，通过关闭主动电源来查看衰变热是否可以被动地去除。每个单元的温度和核电反应证实，它们可以自然冷却，无需主动干预。

《焦耳》杂志发表的研究结果表明：“试验结果首次证明了商业规模固有安全性的存在。”

石岛湾项目由清华大学作为技术牵头人，负责研发和主要部件及系统设计;中国华能集团为核电站的所有者和运营商;中国核工业集团公司负责工程采购和燃料制造的监督。

其他球床：球床技术和设计此前已在中国和德国的原型反应堆中使用，但尚未在石岛湾这样的较大规模核电站中使用。

在美国，X-energy 正在努力部署其卵石燃料Xe-100设计——一种 80 MWe 高温气冷反应堆，可以缩小为四个机组，形成一个 320 MWe 的发电厂。X-energy 的许可申请正在接受核管理委员会的审查。

X-energy 是2020 年美国能源部先进反应堆示范计划中选定的两家公司之一。ARDP 获得了 1.6 亿美元的初始资金，旨在帮助两座先进反应堆在七年内投入商业运营。(另一座是 TerraPower 的 Natrium 反应堆。)

X-energy 与陶氏化学公司达成联合开发协议，将在该公司位于德克萨斯州西德里夫特的工厂开发其首座 Xe-100 工厂。X-energy 还与 Energy Northwest 签署联合开发协议，将多达 12 座 Xe-100 小型模块化反应堆运往华盛顿州。该项目预计将在 Energy Northwest 哥伦比亚核电站附近的一个地点开发。