弥远以来，一提到"核能"，东谈主们着手牵记的即是安全问题。在这种配景下，具备本色安全、高效低碳、核废物减量等隆起上风的第四代核能反映堆，成为内举止力转型程度中，破解传统核电安全痛点、拓宽核能应用空间的谬误顽固口。我国"十五五"计较也明确提倡，要适应鼓吹四代堆本事研发与应用示范。

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，科普中国商讨了中国原子能科学酌量院的相关科研东谈主员。

什么是

"第四代核能反映堆"

"第四代反映堆"最早由好意思国动力部在 20 世纪 90 年代末提倡。2001 年，好意思国齐集阿根廷、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 年肃穆接纳六大优先研发堆型。

"第四代反映堆"由 GIF 计较，指面向 2030 年后商用的新一代核电本事。四代堆是"创新性"的本事阶梯，即从物理旨趣、冷却剂类型到燃料轮回状貌齐将发生根人道变化。浅近来说，它是核能本事的"升级版"，比之前的核能本事更安全、更省钱、更环保，何况防核扩散。

我国于 2006 年肃穆加入 GIF 组织，深度参与第四代核能反映堆的海外研发与本事互助。

"第四代反映堆"的六大优先研发堆型包括：

1

超高温气冷堆

"超高温"是指反映堆堆芯接纳石墨、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"状貌，反映堆接纳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"是指反映堆运转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点的单相流体，无兴隆相变。"水冷"则是指反映堆以超临界情状的轻水同期算作冷却剂与慢化剂，络续传统核电站的水冷本事阶梯，但参数与性能显贵提高。

3

熔盐堆

是指接纳熔融态氟化盐搀杂物算作核燃料载体与冷却剂的反映堆。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映，具有常压运转、高温输出的优点。

4

钠冷快堆

反映堆接纳液态金属钠算作堆芯冷却剂，替代传统核电站的水冷、气冷状貌，导热才能强、责任温度高。"快堆"则是指反映堆不确立慢化剂，依靠高能中子径直看护链式裂变反映，无需延缓中子，快堆亦然以前核能发展的紧要标的。

5

铅冷快堆

雷同是"快堆"类型，但堆芯冷却剂接纳的是液态铅或铅铋合金。

6

气冷快堆

亦然"快堆"类型，差别于水冷、铅冷等冷却状貌，反映堆接纳氦气等惰性气体算作堆芯冷却剂。

图片来源：开源证券酌量所

"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"第四代反映堆"设定的中枢观念是：

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：发电老本更低，遵循更高（40%~50%，高于三代约 33%）。

可合手续性：铀附近率大幅提高，核废物减量 90% 以上，解救闭式燃料轮回。

防扩散：燃料与堆型狡计贬低核材料扩散风险。

这些观念是若何通过本事狡计具体罢了的呢？

先说"安全"，四代堆最隆起上风之一即是"固有安全"。所谓"固有安全"，平凡来讲即是，即使在严重事故情况下，不需聘用任何东谈主为和专设安全系统的干与，反映堆仍能保合手安全情状。因此，四代堆无需场外聘用大畛域东谈主员除掉等挫折要领，可从压根上根绝大畛域的发射性物资环境开释。

以钠冷快堆、铅冷快堆为例，它们用熔融的金属代替水算作冷却剂。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重大压力。同期，快堆配备了"非能动安全系统"，在停机事故发生后，2026世界杯比赛买输赢中国官网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"环保与可合手续性"，四代堆八成通过高效附近自然铀资源、大幅减少发射性废物、提供弥远清洁动力，罢了核能的可合手续发展。

具体来说，传统核电站关于自然铀资源的附近遵循并不高，它附近铀 -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，费事求气也只吃到一小口，更多的部分被丢弃了。而四代堆能把这些"原来要被丢弃的果皮、果核"齐附近起来，铀资源附近率从 1% 傍边提高到 60%~70%，原来只可用几十年的铀矿，能用上千年。

不仅如斯，四代堆还能罢了核废物大幅减量且愈加安全。平常核电站会不休产生需要深埋地底存放几万、几十万年的长命命核废物，四代堆则能把这类高危害、长命命的核废物当燃料"烧掉"或者"蜕变"，使得剩下的废物辐射寿命大幅裁减，也更容易治理。以快堆为例，一座快堆不错解救 5~6 座同功率压水堆的次量锕系核素（MA）嬗变，使发射性废物对环境的辐射影响时间裁减 100 倍，废物量也同期大大减少。

图片来源：开源证券酌量所

除了发电，四代堆的高温特点，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口头即是个典型例子。这是内行首个核能与石化产业大畛域耦合的创新口头。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

赢得了哪些弘扬？

核电站成立往往盲从"现实堆→原型堆→示范堆→商用堆"的旅途，相等于从现实室考据到大畛域营业化应用这么一个"打怪升级"历程。现在俄罗斯、好意思国、法国、日本等国度齐开展了四代堆的本事攻关，部分堆型建成了营业化运转的电厂。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营业化才能，赢得多项成立遵循。

1

钠冷快堆

——中国原子能科学酌量院

钠冷快堆是现在运转警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，中国原子能科学酌量院建成了现实快堆。2024 年，一体化闭式轮回快堆创新齐集体成立。在 2035 年傍边将罢了一体化快堆工程示范，具备营业化应用条目。

2

高温气冷堆

——石岛湾高温气冷堆

2003 年清华大学建成现实堆。2023 年，山东石岛湾 20 万千瓦级营业示范电站肃穆投运，这是内行首座插足营业运转的第四代核电站，绚烂着中国在第四代核能本事研发和应用畛域达到天下跨越水平。

3

钍基熔盐堆

——中国科学院上海应用物理酌量所

2025 年，中科院上海应用物理酌量所牵头建成的 2 兆瓦（热功率）液态燃料钍基熔盐现实堆，初度罢了堆内钍‑铀核燃料蜕变，绚烂我国成为现在海外上唯独运转并罢了钍燃料入堆的熔盐堆的国度。

2 兆瓦液态燃料钍基熔盐现实堆厂房。图片来源：新华社

总的来说，在内举止力转型和"双碳"大趋势下，清洁、高效、安全的新动力是破解动力危急、应付环境挑战的中枢标的，而核电算作知晓可靠的低碳动力，在内举止力结构中占据着不能替代的地位。近两年，AI 算力竞赛更是带来了前所未有的电力需求，内行范围内，其他国度也齐在重启或扩建核电口头。

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第四代核电本事的顽固与落地，不仅丰富了我国新式动力体系的供给体式世界杯比赛买输赢(中国)2026最新官方网站，更弥补了风电、光伏等新动力间歇性、波动性的短板，罢了"清洁发电 + 多元附近"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。