长久以来，一提到"核能"，东谈主们开头费神的即是安全问题。在这种布景下，具备本体安全、高效低碳、核废物减量等杰出上风的第四代核能响应堆，成为人人动力转型程度中，破解传统核电安全痛点、拓宽核能应用空间的要津冲突口。我国"十五五"野心也明确提议，要妥贴鼓舞四代堆工夫研发与应用示范。

那么，到底什么是"四代堆"？它们又是怎么让核能更安全、更环保的？带着这些问题，科普中国酌量了中国原子能科学测度院的干系科研东谈主员。

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，好意思国聚首阿根廷、法国、日本等 9 个国度成立"第四代核能系统国外论坛"（简称 GIF），并于 2002 年认真采取六大优先研发堆型。

"第四代响应堆"由 GIF 野心，指面向 2030 年后商用的新一代核电工夫。四代堆是"立异性"的工夫道路，即从物理旨趣、冷却剂类型到燃料轮回方式王人将发生根人道变化。简便来说，它是核能工夫的"升级版"，比之前的核能工夫更安全、更省钱、更环保，而且防核扩散。

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国外研发与工夫配合。

"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"是指响应堆堆芯选拔石墨、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，响应堆选拔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"是指响应堆启动在水的热力学临界点（374 ℃、22.1 兆帕）以上，水在此气象下成为兼具气液特质的单相流体，无振奋相变。"水冷"则是指响应堆以超临界气象的轻水同期看成冷却剂与慢化剂，延续传统核电站的水冷工夫道路，但参数与性能显赫提高。

3

熔盐堆

是指选拔熔融态氟化盐搀杂物看成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，具有常压启动、高温输出的优点。

4

钠冷快堆

响应堆选拔液态金属钠看成堆芯冷却剂，替代传统核电站的水冷、气冷方式，导热才调强、责任温度高。"快堆"则是指响应堆不建立慢化剂，依靠高能中子径直保管链式裂变响应，无需降速中子，快堆亦然昔日核能发展的要紧成见。

5

铅冷快堆

雷同是"快堆"类型，但堆芯冷却剂选拔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，响应堆选拔氦气等惰性气体看成堆芯冷却剂。

图片来源：开源证券测度所

"核能四代堆"

是怎么让核能更安全、更环保的？

第四代核能系统国外论坛对"第四代响应堆"设定的中枢酌量是：

安全性：固有安全，顶点事故无需场外济急，堆芯熔毁概率极低。

经济性：发电老本更低，效力更高（40%~50%，高于三代约 33%）。

可抓续性：铀行使率大幅提高，核废物减量 90% 以上，撑抓闭式燃料轮回。

防扩散：燃料与堆型联想贬低核材料扩散风险。

这些酌量是怎么通过工夫联想具体已毕的呢？

先说"安全"，四代堆最杰出上风之一即是"固有安全"。所谓"固有安全"，平素来讲即是，即使在严重事故情况下，不需选拔任何东谈主为和专设安全系统的烦嚣，响应堆仍能保抓安全气象。因此，四代堆无需场外选拔大领域东谈主员除去等清苦门径，可从根柢上根绝大领域的辐照性物资环境开释。

以钠冷快堆、铅冷快堆为例，它们用熔融的金属代替水看成冷却剂。金属熔融物具有更高的传热效力，且在常压下就能责任，不像水冷堆需要承受强大压力。同期，快堆配备了"非能动安全系统"，在停机事故发生后，2026年世界杯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"环保与可抓续性"，四代堆或者通过高效行使自然铀资源、大幅减少辐照性废物、提供长久清洁动力，已毕核能的可抓续发展。

具体来说，传统核电站关于自然铀资源的行使效力并不高，它行使铀 -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，费致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"王人行使起来，铀资源行使率从 1% 掌握提高到 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。普通核电站会陆续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"升沉"，使得剩下的废物辐射寿命大幅裁汰，也更容易不停。以快堆为例，一座快堆不错撑抓 5~6 座同功率压水堆的次量锕系核素（MA）嬗变，使辐照性废物对环境的辐射影响时候裁汰 100 倍，废物量也同期大大减少。

图片来源：开源证券测度所

除了发电，四代堆的高温特质，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姿色即是个典型例子。这是人人首个核能与石化产业大领域耦合的创新姿色。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

得回了哪些施展？

核电站确立不时撤职"执行堆→原型堆→示范堆→商用堆"的旅途，颠倒于从执行室考证到大领域贸易化应用这么一个"打怪升级"经由。当今俄罗斯、好意思国、法国、日本等国度王人开展了四代堆的工夫攻关，部分堆型建成了贸易化启动的电厂。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贸易化才调，得回多项确立效力。

1

钠冷快堆

——中国原子能科学测度院

钠冷快堆是当今启动教学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，中国原子能科学测度院建成了执行快堆。2024 年，一体化闭式轮回快堆创新聚首体成立。在 2035 年掌握将已毕一体化快堆工程示范，具备贸易化应用条款。

2

高温气冷堆

——石岛湾高温气冷堆

2003 年清华大学建成执行堆。2023 年，山东石岛湾 20 万千瓦级贸易示范电站认真投运，这是人人首座插足贸易启动的第四代核电站，标识着中国在第四代核能工夫研发和应用领域达到寰宇高出水平。

3

钍基熔盐堆

——中国科学院上海应用物理测度所

2025 年，中科院上海应用物理测度所牵头建成的 2 兆瓦（热功率）液态燃料钍基熔盐执行堆，初次已毕堆内钍‑铀核燃料治愈，标识我国成为当今国外上独一启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执行堆厂房。图片来源：新华社

总的来说，在人人动力转型和"双碳"大趋势下，清洁、高效、安全的新动力是破解动力危急、唐突环境挑战的中枢成见，而核电看成踏实可靠的低碳动力，在人人动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，人人范围内，其他国度也王人在重启或扩建核电姿色。

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第四代核电工夫的冲突与落地，不仅丰富了我国新式动力体系的供给口头，更弥补了风电、光伏等新动力间歇性、波动性的短板2026年世界杯官网，已毕"清洁发电 + 多元行使"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。