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一种更为安全的选择——高温气冷石墨球床反应堆 ⑴近来，有关日本福岛核电站泄漏事故的报道，几乎成了人们最为关注的头号国际新闻。 ⑵福岛核电站是在上世纪70年代建造的，在设计上并没有把预防和缓解严重事故作为必须满足的要求。它所采用的反应堆是当时流行的“沸水堆”。它的特点是：将核燃料氧化铀放入一个用锆锡合金（熔点 2200 摄氏度）制成的长桶内，然后密封起来，制成燃料棒，将若干燃料棒放到反应堆内，构成一个核反应堆核芯的主要内容。反应堆工作时，冷却水直接进入反应堆，在堆芯吸收核燃料裂变产生的热量后变成蒸汽，蒸汽经过主蒸汽管道送到蒸汽轮机，带动发电机发电。 ⑶在通常情况下，反应堆的温度大约为250摄氏度，而一旦没有水覆盖，那么暴露的燃料棒就会在 45 分钟后达到其 2200 摄氏度的熔点，燃料棒的锆锡合金外壳融化，导致放射性的核燃料泄漏。 ⑷在这次日本大地震中，福岛核电站的管道、设备受到强烈地震而断裂、破坏，致使冷却水送不进反应堆。再加上应急柴油机发电的供油管线也被海啸破坏，应急安全注射水的水泵断电而不能运转,安全注射水注不进反应堆。反应堆堆芯燃料棒失掉冷却而烧坏，从而发生严重事故。 ⑸日本福岛核电站的工程师正在千方百计阻止核燃料棒熔毁，力图制止灾难进一步扩大。而与此同时，我国正在建立一种不同类型的核反应堆。一些专家认为，这可以为核能提供一种更为安全的选择。 ⑹这种新型的核反应堆被称为“高温气冷石墨球床反应堆”，简称“球床堆”。 ⑺“石墨球床气冷堆”的燃料组件大大不同于传统的核燃料组件，你可以把它看成一个西瓜，外壳是硬化的石墨材料，相当于西瓜皮，里面是稍微松散的石墨填料，相当于西瓜瓤，在西瓜瓤里均匀分布着一些以氧化铀为主要成分的西瓜子，这就是真正的核燃料颗粒，顺便说一下，这个瓜子有个用陶瓷做的瓜子壳，而二氧化铀则相当于瓜子仁。这个西瓜结构的燃料组件直径是6厘米。 ⑻这些燃料组件填充在反应堆里面，在一定的温度下，“瓜子仁”里面的核燃料开始裂变反应，产生热量，燃料球里面的石墨起到慢化作用，保持链式反应的稳定运行，正常情况下，反应堆的温度是900摄氏度左右。 ⑼燃料球堆在一起，他们的周围就自然而然的形成了均匀的空隙，这些空隙就是堆芯内部的冷却空间，在堆芯的一端注入高压氦气，另一端让高压氦气流出，快速流过煤球空隙的氦气带走了多余的热量，就构成了堆芯冷却的第一回路。900摄氏度的高压氦气从反应堆中出来之后，有两个途径，一是继续经过一个水冷回路，把水加热成蒸汽，推动汽轮机带动发电机发电，更先进一些的就是直接用氦气透平机组把热能转换成机械能，带动发电机。冷却后的氦气继续打回堆芯，就构成了完整的换能循环过程。 ⑽“球床堆”具有先天的安全性。核电事故的主要原因就是堆芯因为温度过高而融化，进而破坏安全设施，造成核泄露。由于“球床堆”燃料的结构特点，这是不会发生的。前面我们说了，燃料球里面的“瓜子壳”是陶瓷材料，这个壳可以承受1600度的温度，正常情况下，燃料球的温度是900度左右，如果核电站遇到紧急情况需要关闭，石墨保护层可以确保核反应自行缓慢停止。由于“瓜瓤”比“瓜子”多得多，会迅速带走“瓜子”在逐渐停止核反应过程中产生的余热，向外界辐射出去，因此，即使在反应堆缓慢停止过程中没有冷却气体的注入，“瓜子壳”也不会超过极限的1600度。所以堆芯是不可能融化的。 ⑾清华大学的实验堆就曾经不止一次人为停止冷却堆芯的氦气泵，堆芯每次都能迅速达到热平衡，进而安全停堆。 ⑿球床气冷堆的效率优势，即电效率超过40%，大大高于传统形式的核反应堆，这就进一步降低了发电成本。此外，由于热效率高，气冷堆的供热优势也十分明显，未来无论是高温裂解天然气制取氢气还是高温电解水制取氢气，900度的高温热源都是必不可少的。 ⒀此外，球床气冷堆的优势还在于它的燃料利用十分充分，后续处理成本更低，更安全。模块化的气冷球床电站你可以给任何人用，而不必担心核废料被做成脏弹搞恐怖袭击。 12．通读全文，请说说文章围绕“高温气冷石墨球床反应堆”说明了什么内容？（3分） 13. 阅读文章7-9段，依据文章内容，根据自己的理解给“高温气冷石墨球床反应堆”下一个定义。（2分）