长久以来，一提到“核能”，东谈主们最先费心的便是安全问题。在这种配景下，具备骨子安全、高效低碳、核废物减量等凸起上风的第四代核能响应堆，成为寰球动力转型进度中，破解传统核电安全痛点、拓宽核能应用空间的关节破裂口。我国“十五五”权术也明确提议，要得当激动四代堆技能研发与应用示范。

那么，到底什么是“四代堆”？它们又是若何让核能更安全、更环保的？带着这些问题，科普中国相关了中国原子能科学研究院的关连科研东谈主员。

什么是“第四代核能响应堆”

“第四代响应堆”最早由好意思国动力部在 20 世纪 90 年代末提议。2001 年，好意思国集合阿根廷、法国、日本等 9 个国度成立“第四代核能系统海外论坛”（简称 GIF），并于 2002 年认真选择六大优先研发堆型。

“第四代响应堆”由 GIF 权术，指面向 2030 年后商用的新一代核电技能。四代堆是“翻新性”的技能阶梯，即从物理旨趣、冷却剂类型到燃料轮回神情皆将发生根人性变化。粗浅来说，它是核能技能的“升级版”，比之前的核能技能更安全、更省钱、更环保，况兼防核扩散。

我国于 2006 年认真加入 GIF 组织，深度参与第四代核能响应堆的海外研发与技能相助。

“第四代响应堆”的六大优先研发堆型包括：

1 超高温气冷堆

“超高温”是指响应堆堆芯取舍石墨、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”神情，响应堆取舍惰性气体氦气进行堆芯冷却和传热。

图片起原：央视新闻

2 超临界水冷堆

“超临界”是指响应堆发轫在水的热力学临界点（374℃、22.1 兆帕）以上，水在此情状下成为兼具气液特色的单相流体，无首肯相变。“水冷”则是指响应堆以超临界情状的轻水同期手脚冷却剂与慢化剂，持续传统核电站的水冷技能阶梯，但参数与性能显耀升迁。

3 熔盐堆

是指取舍熔融态氟化盐羼杂物手脚核燃料载体与冷却剂的响应堆。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响应，具有常压发轫、高温输出的优点。

4 钠冷快堆

响应堆取舍液态金属钠手脚堆芯冷却剂，替代传统核电站的水冷、气冷神情，导热智力强、责任温度高。“快堆”则是指响应堆不行立慢化剂，依靠高能中子胜利保管链式裂变响应，无需降速中子，快堆亦然将来核能发展的要紧标的。

5 铅冷快堆

相似是“快堆”类型，但堆芯冷却剂取舍的是液态铅或铅铋合金。

6 气冷快堆

亦然“快堆”类型，分裂于水冷、铅冷等冷却神情，响应堆取舍氦气等惰性气体手脚堆芯冷却剂。

图片起原：开源证券研究所

“核能四代堆”是若何让核能更安全、更环保的？

第四代核能系统海外论坛对“第四代响应堆”设定的中枢策画是：

安全性：固有安全，极点事故无需场外济急，篮球比赛投注app(中国)官网堆芯熔毁概率极低。

经济性：发电资本更低，遵循更高（40%~50%，高于三代约 33%）。

可捏续性：铀诈欺率大幅升迁，核废物减量 90% 以上，扶助闭式燃料轮回。

防扩散：燃料与堆型联想诽谤核材料扩散风险。

这些策画是若何通过技能联想具体竣事的呢？

先说“安全”，四代堆最凸起上风之一便是“固有安全”。所谓“固有安全”，庸碌来讲便是，即使在严重事故情况下，不需采取任何东谈主为和专设安全系统的扰乱，响应堆仍能保捏安全情状。因此，四代堆无需场外采取大限制东谈主员除掉等进击举止，可从根底上阻绝大限制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手脚冷却剂。金属熔融物具有更高的传热遵循，且在常压下就能责任，不像水冷堆需要承受雄壮压力。同期，快堆配备了“非能动安全系统”，在停机事故发生后，开云(中国)2026世界杯官方app下载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”，四代堆概况通过高效诈欺自然铀资源、大幅减少辐射性废物、提供长久清洁动力，竣事核能的可捏续发展。

具体来说，传统核电站关于自然铀资源的诈欺遵循并不高，它诈欺铀-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，费悉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”皆诈欺起来，铀资源诈欺率从 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，四代堆还能竣事核废物大幅减量且愈加安全。平日核电站会不休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镌汰，也更容易照顾。以快堆为例，一座快堆不错扶助 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候镌汰 100 倍，废物量也同期大大减少。

图片起原：开源证券研究所

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名目便是个典型例子。这是寰球首个核能与石化产业大限制耦合的创新名目。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，有用缓解高耗能产业减排脱碳压力。

我国“核能四代堆”的研发获取了哪些发挥？

核电站开拓往往免除“履行堆→原型堆→示范堆→商用堆”的旅途，相配于从履行室考据到大限制买卖化应用这么一个“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技能攻关，部分堆型建成了买卖化发轫的电厂。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买卖化智力，获取多项开拓后果。

1 钠冷快堆——中国原子能科学研究院

钠冷快堆是当今发轫教训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，中国原子能科学研究院建成了履行快堆。2024 年，一体化闭式轮回快堆创新集合体成立。在 2035 年傍边将竣事一体化快堆工程示范，具备买卖化应用条目。

2 高温气冷堆——石岛湾高温气冷堆

2003 年清华大学建成履行堆。2023 年，山东石岛湾 20 万千瓦级买卖示范电站认真投运，这是寰球首座参预买卖发轫的第四代核电站，标记着中国在第四代核能技能研发和应用鸿沟达到全国跳跃水平。

3 钍基熔盐堆——中国科学院上海应用物理研究所

2025 年，中科院上海应用物理研究所牵头建成的 2 兆瓦（热功率）液态燃料钍基熔盐履行堆，初度竣事堆内钍‑铀核燃料养息，标记我国成为当今海外上唯独发轫并竣事钍燃料入堆的熔盐堆的国度。

2兆瓦液态燃料钍基熔盐履行堆厂房。图片起原：新华社

总的来说，在寰球动力转型和“双碳”大趋势下，清洁、高效、安全的新动力是破解动力危险、嘱咐环境挑战的中枢标的，而核电手脚沉稳可靠的低碳动力，在寰球动力结构中占据着不可替代的地位。近两年，AI 算力竞赛更是带来了前所未有的电力需求，寰球范围内，其他国度也皆在重启或扩建核电名目。

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第四代核电技能的破裂与落地，不仅丰富了我国新式动力体系的供给景色，更弥补了风电、光伏等新动力间歇性、波动性的短板，竣事“清洁发电+多元诈欺”的协同发展，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。

策动制作

解读众人丨苏豪展 中国原子能科学研究院 助理研究员

审核丨刘丛林 中国核工业集团有限公司首席科学家开云(中国)2026世界杯官方app下载