主题：聚变PK裂变 -- tojinge

出更好的核废料处理技术，是不是表明快堆已经没有必要了？

高温气冷堆是由清华核研院设计和建设的，其历史大致如下：

1986 年高温气冷堆列入863技术高技术计划重点项目，1988年确定初步方案，1992年国务院批准立项，1995年6月开工建造，2000年12月1日实现首次临界，2003年1月29日一次成功地完成72小时满功率并网发电。总投资2.75亿元，包括了反应堆、蒸汽发电等34个系统。

什么是高温气冷堆？高温气冷堆是在以天然铀为燃料、石墨为慢化剂、CO2为冷却剂的低温气冷堆的基础上发展起来的。低温气冷堆是国际上反应堆发展中最早的一种堆型，初期这种堆型被用来生产钚，50年代中期以后开始成为发电用的商用化动力堆。气冷堆的发展大致可分为四个阶段：早期气冷堆、改进型气冷堆、高温气冷堆和模块式高温气冷堆。

清华的这个堆的技术源头的确来自德国，这一点清华自己从未否认过。其实清华核研院研究高温气冷堆最早是在1974 年，当时的背景是要搞钍增殖堆，研究了多种方案，包括熔融金属堆、熔盐堆、高温气冷堆等。但因总体方案难度很大，短时期难以完成，经国家计委、国家建委同意，于1979年停建。

模块式球床高温气冷堆的概念最早是西德于利希核研究中心所长苏尔登等人于1981年提出的。同年，在西德于利希核研究中心做访问学者的清华大学核能专家王大中，提出了双区球床堆的新概念——环形堆芯模块式高温气冷堆，他的研究成果《一种在严重事故下具有安全自稳定性的球床核反应堆》，在誉为“球床高温堆之父”的苏尔登教授的积极推荐下，获得德国发明专利，并同时获得美国和日本专利。

说白了，可以把高温气冷堆理解成我们冬天烧得的“煤球炉子”，把核燃料用石墨包裹起来，从炉子上面填入，从炉子下面流出烧完的煤渣。

高温气冷堆最主要优点就是安全性。1979年的三里岛事故和1986年的切尔诺贝利后，核电站的安全性成为最重要的问题。而清华的这座高温气冷堆具有其他反应堆所不具有固有的安全性，当氦气传热体系出了问题后，核反应会自动停止，而不会出现象最常见的压水堆一样，过高的温度无法排泄出去，从而导致堆芯融化。2004年9月30日，IAEA的专家在现场观看了一次这样的演示试验。

国外核反应堆研究和核电站建设在切尔诺贝利事故和冷战结束后曾陷入低谷，很多研究停滞，高温气冷堆的研究也受到了影响。其中两座原型电站美国的圣弗伦堡堆和德国的THTR-300堆分别于1990和1997年退役。但这并不是因为高温气冷堆在技术上不先进不成熟，而是多种原因造成的：冷战结束，经费下降；公众对核电站产生恐惧感；对其他可替代能源的过分乐观。清华在这个节骨眼上，买下了德国的反应堆。德国人当时很够意思，以钢铁价格卖给清华，而且还提供了所有部件的备件。

不过，2000年以来，高温气冷堆在国际上又热了起来，美俄法等国都有研究计划，南非ESKOM电力公司经过多年的分析比较后决定放弃压水堆，选择模块式球床高温气冷堆作为下一代核电站堆型并计划在2008年建成11座高温气冷堆电站。不过其建设计划被南非公众否决。

高温气冷堆重新受到重视的主要原因是：高安全性、高温带来的发电的经济性和多种应用、可制氢等新能源的潜在应用。

清华通过 “国际合作”引进了德国人的技术，并在此基础上加以完善。尽管不是“原始创新”，但可以说是引进-消化吸收-再创新的成功例子，这是最终完全自主创新前必须要进过的一个阶段，不应过分贬低和抹煞。事实上，70年代的实践已经表明，我们的核反应堆技术水平很落后，要完全“闭门造车”是很难赶上国际先进水平的，因此80年代我们抓住了机遇，从德国引进了当时的先进技术。日韩等国的技术进步也走过这一过程。如韩国的核工业，通过引进-再创新，在部分领域已经走到我们的前面，至于通讯电子等行业就更不用说了。我们80年代的一个教训就是，从完全的“闭门造车”的极端走到了放弃自主创新、全盘引进的另一个极端。而清华在这方面的技术路线是正确的。

那么清华在引进国外技术后作了哪些自主创新工作呢？主要有：

1、建成球形燃料元件生产线，制备国际先进水平的包覆颗粒燃料元件；这个技术美国人也试图向清华购买，清华的回答是，可以给你生产，但是不卖技术。

2、发明脉冲气动排球装置，掌握了球床堆关键技术，实现燃料元件连续装卸；

3、研制成功全数字化保护系统；

4、自主研制成功主氦风机，掌握了关键的氦技术。

5、更大的成就在于，自己搞成了氦气透平循环。这个技术将高温气冷堆推向了更为经济的道路。这个技术是当年德国人所没有的。

2008年，清华与华能集团在山东荣城石岛湾共同建设高温气冷堆的示范堆，从而走向更加实用的道路。

以上说了高温气冷堆的好处，现在说一下它所面临的重大障碍，这个障碍决定了它是否能够取得成功。