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“目前看到的压水堆机组是庞然大物，实际上，反应堆的体积仅占约千分之一，由于反应堆过小，产生的单位热量极大，容易发生堆芯熔化，因此需要大量的水来冷却以确保其安全。但如果将反应堆做得足够大，易于散热，就无需用水冷却就可防止堆芯熔化。高温气冷堆就是这种原理。”张作义解释说。

2009年11月，美国橡树岭国家实验室对清华大学设计出的这种高温气冷堆做出调研报告，认为：这个反应堆最大的好处就是安全，从物理上可以完全排除三哩岛和切尔诺贝利那样的核事故，同时，由于高温，发电效率也会比轻水堆高得多，几乎可与火电媲美。

中国领跑

早在上个世纪40年代，美国就已经对这种高温气冷堆提出了概念，二战后，美国橡树岭国家实验室承担了分析和实验工作。1960年代初，美国国内停止了这一研究，将项目转移到德国继续进行。1967年～1990年，德国曾建造运行过使用高温气冷堆技术的一个实验堆和一座示范电站。1990年代，由于德国国内绿色和平主义思想盛行，政府最终决定淘汰核能，高温气冷堆的项目也随之停止。

上世纪70年代中期起，清华核研院承担了中国研制高温气冷堆的任务。曾任清华大学校长、清华核研院院长的王大中曾积极倡导这个项目。王大中、张作义等一批中国核能研究领域的顶尖人才都曾留学德国，对德国的高温气冷堆技术非常熟悉。

在“863”计划的支持下，1986年，清华大学正式开始了对高温气冷堆的研发。1995年，清华大学的10MW高温气冷实验堆HTR-10开工建造，2003年1月实现满功率并网发电。

2006年1月，“大型先进压水堆和高温气冷堆核电站示范工程”被列为十六个国家科技重大专项之一，工程建址山东石岛湾，目标是于2013年投运。电站由两个功率为10万千瓦的反应堆模块组成，并连接到一台汽轮发电机组。美国橡树岭国家实验室的研究人员福斯伯格和摩西认为：“模块式”是清华的一个创新，这样既可以保证安全优势，又可以获得批量生产核系统的经济性。

“相比目前的压水堆，我们的高温气冷堆少了冷却这一环节，所以系统大大简化，这对于不擅长制造精密系统的中国工业来说是个极大的优势，这种技术和设备全部可以实现国产化，不需要引进。另一方面，反应堆的材料主要是钢铁和石墨，成本低廉，同时其发热功率大，效益高。再者，高温气冷堆的设备与火电站设备具有兼容性，而中国拥有强大的火电站设备制造能力。”张作义说。

美国橡树岭国家实验室指出：“如果中国成功建造了一个既提高了安全性又经济的模块式反应堆，在向其他国家销售商用核反应堆方面，中国将成为世界领先者。如果这一战略成功的话，它将领先至少10年或者更长的时间。”

为什么中国作为一个后来者，今天已经成为一个领跑者？在张作义看来，这是一场“龟兔赛跑”。

“由于美德的研究中断，我们捡了时间上的便宜。而且作为国家科技重大专项，高温气冷堆在中国是优先发展的项目，政策的支持使我们的研究一直保持了下来。就像兔子睡着了，于是乌龟赶上去了。”张作义说。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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