永久以来，一提到"核能"，东说念主们起首挂念的便是安全问题。在这种布景下，具备推行安全、高效低碳、核废物减量等杰出上风的第四代核能反馈堆，成为群众动力转型进度中，破解传统核电安全痛点、拓宽核能应用空间的要道冲破口。我国"十五五"霸术也明确提议，要妥贴鼓舞四代堆时代研发与应用示范。

那么，到底什么是"四代堆"？它们又是何如让核能更安全、更环保的？带着这些问题，科普中国筹议了中国原子能科学接洽院的关系科研东说念主员。

什么是

"第四代核能反馈堆"

"第四代反馈堆"最早由好意思国动力部在 20 世纪 90 年代末提议。2001 年，好意思国聚合阿根廷、法国、日本等 9 个国度成立"第四代核能系统外洋论坛"（简称 GIF），并于 2002 年精致采选六大优先研发堆型。

"第四代反馈堆"由 GIF 霸术，指面向 2030 年后商用的新一代核电时代。四代堆是"立异性"的时代阶梯，即从物理旨趣、冷却剂类型到燃料轮回方式皆将发生根人道变化。浅易来说，它是核能时代的"升级版"，比之前的核能时代更安全、更省钱、更环保，何况防核扩散。

我国于 2006 年精致加入 GIF 组织，深度参与第四代核能反馈堆的外洋研发与时代合营。

"第四代反馈堆"的六大优先研发堆型包括：

1

超高温气冷堆

"超高温"是指反馈堆堆芯禁受石墨、陶瓷等耐高温材料，使得堆芯温度不错达到近 1000 摄氏度。"气冷"则是指不同于传统核电站的"水冷"方式，反馈堆禁受惰性气体氦气进行堆芯冷却和传热。

图片来源：央视新闻

2

超临界水冷堆

"超临界"是指反馈堆开动在水的热力学临界点（374 ℃、22.1 兆帕）以上，水在此景色下成为兼具气液特色的单相流体，无欢娱相变。"水冷"则是指反馈堆以超临界景色的轻水同期行动冷却剂与慢化剂，继续传统核电站的水冷时代阶梯，但参数与性能显赫擢升。

3

熔盐堆

是指禁受熔融态氟化盐羼杂物行动核燃料载体与冷却剂的反馈堆。有别于传统核电固态燃料 + 水冷 / 气冷的模式，熔盐堆的堆芯无需固态燃料结构，依靠流动的高温熔盐承载核裂变反馈，具有常压开动、高温输出的优点。

4

钠冷快堆

反馈堆禁受液态金属钠行动堆芯冷却剂，替代传统核电站的水冷、气冷方式，导热能力强、使命温度高。"快堆"则是指反馈堆不配置慢化剂，依靠高能中子凯旋督察链式裂变反馈，无需延缓中子，快堆亦然改日核能发展的紧要标的。

5

铅冷快堆

雷同是"快堆"类型，但堆芯冷却剂禁受的是液态铅或铅铋合金。

6

气冷快堆

亦然"快堆"类型，别离于水冷、铅冷等冷却方式，反馈堆禁受氦气等惰性气体行动堆芯冷却剂。

图片来源：开源证券接洽所

"核能四代堆"

是何如让核能更安全、更环保的？

第四代核能系统外洋论坛对"第四代反馈堆"设定的中枢倡导是：

安全性：固有安全，极点事故无需场外救急，堆芯熔毁概率极低。

经济性：发电资本更低，效用更高（40%~50%，高于三代约 33%）。

可捏续性：铀期骗率大幅擢升，核废物减量 90% 以上，营救闭式燃料轮回。

防扩散：燃料与堆型筹算责备核材料扩散风险。

这些倡导是何如通过期代筹算具体已毕的呢？

先说"安全"，四代堆最杰出上风之一便是"固有安全"。所谓"固有安全"，鄙俗来讲便是，即使在严重事故情况下，不需继承任何东说念主为和专设安全系统的干涉，反馈堆仍能保捏安全景色。因此，四代堆无需场外继承大鸿沟东说念主员裁撤等遑急设施，可从压根上阻绝大鸿沟的辐射性物资环境开释。

以钠冷快堆、铅冷快堆为例，它们用熔融的金属代替水行动冷却剂。金属熔融物具有更高的传热效用，且在常压下就能使命，不像水冷堆需要承受稠密压力。同期，快堆配备了"非能动安全系统"，在停机事故发生后，专业赛事推荐平台堆芯余热不错依靠冷却剂的当然轮回被排出，大大提高了核电站的安全性。

再说"环保与可捏续性"，四代堆简略通过高效期骗自然铀资源、大幅减少辐射性废物、提供永久清洁动力，已毕核能的可捏续发展。

具体来说，传统核电站关于自然铀资源的期骗效用并不高，它期骗铀 -235 的裂变来产生能量，但铀 -235 在自然铀中的占比仅有 0.714% ，就像是吃一个皮厚肉少的文旦，费竭力气也只吃到一小口，更多的部分被丢弃了。而四代堆能把这些"正本要被丢弃的果皮、果核"皆期骗起来，铀资源期骗率从 1% 傍边提高到 60%~70%，正本只可用几十年的铀矿，能用上千年。

不仅如斯，四代堆还能已毕核废物大幅减量且愈加安全。粗浅核电站会不断产生需要深埋地底存放几万、几十万年的龟龄命核废物，四代堆则能把这类高危害、龟龄命的核废物当燃料"烧掉"或者"转动"，使得剩下的废物辐射寿命大幅裁汰，也更容易处置。以快堆为例，一座快堆不错营救 5~6 座同功率压水堆的次量锕系核素（MA）嬗变，使辐射性废物对环境的辐射影响时代裁汰 100 倍，废物量也同期大大减少。

图片来源：开源证券接洽所

除了发电，四代堆的高温特色，让它不错"一专多能"，举例核能制氢、工业用热、海水淡化、城市供暖等。

2024 年获批的江苏徐圩核电神态便是个典型例子。这是群众首个核能与石化产业大鸿沟耦合的创新神态。核电厂不仅不错发电，还不错为连云港的石化基地供应工业蒸汽，每年将供气 3250 万吨、减少二氧化碳排放 1960 万吨，灵验缓解高耗能产业减排脱碳压力。

我国"核能四代堆"的研发

赢得了哪些理会？

核电站开采经常解任"实验堆→原型堆→示范堆→商用堆"的旅途，超越于从实验室考据到大鸿沟交易化应用这么一个"打怪升级"历程。当今俄罗斯、好意思国、法国、日本等国度皆开展了四代堆的时代攻关，部分堆型建成了交易化开动的电厂。中国在钠冷快堆、高温气冷堆和钍基熔盐堆等方面具备工程化与交易化能力，赢得多项开采抵制。

1

钠冷快堆

——中国原子能科学接洽院

钠冷快堆是当今开动训戒最丰富的先进核能系统，亦然我国正在要点发展的堆型之一。2010 年，中国原子能科学接洽院建成了实验快堆。2024 年，一体化闭式轮回快堆创新聚合体成立。在 2035 年傍边将已毕一体化快堆工程示范，具备交易化应用条款。

2

高温气冷堆

——石岛湾高温气冷堆

2003 年清华大学建成实验堆。2023 年，山东石岛湾 20 万千瓦级交易示范电站精致投运，这是群众首座参加交易开动的第四代核电站，标记着中国在第四代核能时代研发和应用鸿沟达到全国跨越水平。

3

钍基熔盐堆

——中国科学院上海应用物理接洽所

2025 年，中科院上海应用物理接洽所牵头建成的 2 兆瓦（热功率）液态燃料钍基熔盐实验堆，初度已毕堆内钍‑铀核燃料诊疗，标记我国成为当今外洋上独一开动并已毕钍燃料入堆的熔盐堆的国度。

2 兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆厂房。图片来源：新华社

总的来说，在群众动力转型和"双碳"大趋势下，清洁、高效、安全的新动力是破解动力危急、交代环境挑战的中枢标的，而核电行动踏实可靠的低碳动力，在群众动力结构中占据着不成替代的地位。近两年，AI 算力竞赛更是带来了前所未有的电力需求，群众范围内，其他国度也皆在重启或扩建核电神态。

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第四代核电时代的冲破与落地，不仅丰富了我国新式动力体系的供给时势，更弥补了风电、光伏等新动力间歇性、波动性的短板，已毕"清洁发电 + 多元期骗"的协同发展世界杯竞猜网站，能更好地助力我国构建清洁低碳、安全高效的动力体系新结构。