秦山核电站，它都能干啥

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俯瞰秦山核电一期工程扩建项目方家山核电工程，在一群四四方方的白房子中，有两个不大显眼的灰色圆柱体建筑——胖乎乎的身体，头上戴着一顶圆圆的小帽。它就是核电站最“重磅”的部分——核反应堆主厂房。

压水核电站的能量来源于核裂变。核裂变是指由质量较大的原子核，分裂成两个或多个质量较小的原子核的一种核反应形式，在这个过程中会释放出很大的能量。那么，核电站的电是怎么产生的？

通俗地讲，核电站就是“烧开水”。实际上，核电厂与煤电厂发电的主要区别就是“锅炉”不一样。煤电厂的锅炉是烧煤的锅炉，核电厂的“锅炉”是核反应堆，或者说是“核锅炉”，它的专业术语叫“核岛”，是指安全壳及其内部全部的设备或系统。核岛中的核心是堆芯，主要由燃料组件及控制棒驱动系统组成。一句话来讲，核反应堆就是核电厂的“锅炉”，产生的热量经过热交换，驱动汽轮机、核发电机运动转化为电力。

你可能不知道，有些用于治疗癌症的核药，就是核电站生产的。核药之所以能治疗癌症，主要是因为它们含有可用于精确定位和攻击癌细胞的放射性同位素。

同位素可以追踪物质的动态变化。众所周知，不同的元素由它所具有的质子、中子和电子的数量来区分。每种化学元素的原子都具有确定且数量相同的质子和电子，但关键是中子——其数量是可变的。质子数相同，但中子数不同的原子被称为同位素。稳定的同位素不会发出辐射，但是不稳定的同位素会发出辐射，又被称为放射性同位素。除了辐射育种、辐射消毒等工业用途外，放射性同位素在医学领域有着重要应用，尤其是在癌症治疗方面，可以通过放射性核素衰变产生的射线来杀死癌细胞。

然而，并非所有的核电站都有能力生产放射性同位素。在中国，秦山三期核电站因其独有的重水反应堆（以下简称“重水堆”），获得了这种生产能力。

实际上，我国对于同位素的需求量很大，并且年需求量的增长率也很高。如果单独建立设施来生产这些同位素，成本将极其高昂。重水堆在这方面展现了显著的优势：它不仅产量大、成本低，还能确保供应的稳定性。

重水堆又是如何生产同位素的？

目前，我国采用“搭便车”的方式，即利用重水堆在完成其主要任务的同时进行同位素的生产。以碳-14为例，秦山核电专项工程处重水堆研发科副科长樊申称：“主要是通过将特定的靶件放入重水堆中进行中子辐照。靶件在重水堆中经过一定时间的辐照后，其中的碳原子会吸收中子转化为碳-14。”

中核集团总经理助理，中国核电党委书记、董事长卢铁忠介绍，当前，秦山核电基地正在建设我国最大的同位素生产基地，核能在保障人类生命健康方面的重要性愈发显现。

作为我国唯一拥有商用重水堆机组的核电基地，秦山核电目前已实现钴-60批量化生产、碳-14供应全面国产化、首批镥-177靶件顺利出堆。

车辆行驶在秦山核电站的厂区内，我们可以看到许多白色管道，它们有的离地面不远，匍匐前行；有的则贴着花坛边缘，蜿蜒向前。 2021年，我国南方地区首个核能供热示范项目在海盐投运。这些管道正是为附近4000户居民提供冬季供暖的设施。

管道内的热量来源于核电机组在冬季产生的额外功率。核能供暖，正是秦山核电服务民生的又一创新举措。

核能供暖是怎么实现的？秦山核电科协主席尚宪和解释说，核电厂将一部分产生的热量传递给热力公司，再通过市政供热管网分配给终端用户。主管网的热水在用户处完成热量传递后，变成冷水，这部分水再返回核电厂进行加热，从而实现热水的循环供暖。

值得注意的是，核能供暖不是核供暖，其中要通过多次换热的环节，才能将热量通过市政供热管网传递到用户端。

“核能供热过程使用了多次换热器换热，整个过程只有热量交换，没有介质的交换。”尚宪和告诉记者，在热量交换过程中，首先是一回路核反应堆产生的热量，通过蒸汽发生器将二回路的水加热，产生没有放射性的高温高压蒸汽，然后再抽取一部分高温高压的蒸汽，来加热核电厂内换热首站的水，加热后的水经过三回路的管网，传送到热力公司的换热站，再依次通过后续的换热器，从而实现将核电厂产生的热量送入千家万户的目标。

用零碳的暖，温暖了千家万户，守护了碧海蓝天，核能展现了服务民生的巨大潜力。