7月12日21時，中國廣核集團陽江核電站5號機組順利完成168小時示范運行，機組運行狀態穩定，具備商業運行條件。在根據相關要求辦理電力業務許可證等文件、辦完相關手續后，上述時間將被認定為機組投入商業運行的時間。

令人矚目的是，陽江核電5號機組是我國首個滿足“三代”核電主要安全指標的自主品牌核電機組，其安全級DCS（核電站數字化儀控系統）是我國自主研發的“和睦系統”，是國內首個具有自主產權的國產化核級DCS平臺系統，實現了核電站“神經中樞”中國造。

近日，記者走進陽江核電站，為你解密核電站的發電原理和安全防護措施。

發電原理 不同能量之間的轉化

在陽江核電站的公眾信息中心展廳內，核電站安全防護部電站保衛科工程師賴壯旭向記者一行解釋了核電站工作原理：核能先轉化為熱能，然后熱能轉化為機械能，最終機械能再轉化為電能。“簡而言之，就是不同能量間的轉化”。

賴壯旭說，陽江核電站與國內絕大多數核電站一樣，都是采用壓水式反應堆原理發電，“整個系統包含三個回路。首先是一回路，反應堆堆芯因核裂變產生巨大熱能，主泵將一回路的水，泵入反應堆吸收熱能，水在高溫高壓的狀態下保持著液態流入蒸汽發生器的U形管內，將熱能傳給U形管外的二回路水；由于二回路的水所處的環境壓力較低，水受熱沸騰變為蒸汽，然后推動汽輪發電機組產生電力。”賴壯旭說，“還有三回路，它的主要作用是通過凝汽器和海水將二回路的蒸汽冷卻，蒸汽冷卻之后變成水，然后這些水又被輸送回去加熱成蒸汽。”

防護措施 核電站附近禁飛無人機

如何保證核燃料、核電站的安全，是公眾最關注的話題。為了保證安全，核電站從選址開始，就已經立足“萬無一失”。

國內大多數的核電站建在沿海區域，原因在于需要引入海水作為冷卻水源。“在華南沿海建核電站，面臨最大的自然考驗就是超強臺風。”賴壯旭說，就在7月18日前后，臺風“山神”就與陽江核電站“擦肩而過”，但電廠在應對臺風方面早已形成一套完整的預防及應對體系。

在核電站工作人員的帶領下，記者一行來到陽江核電站的南防波堤。工作人員介紹，陽江核電站的防波堤由東、南、西3道防波堤組成，3道防波堤分別可防御12.5米、13米和10米的波浪，具備足夠的防洪能力。

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“特別要注意的是，隨著無人機技術的發展和普及，為了保證核電站安全運行，核電站附近的一定范圍內也屬于無人機禁飛區，我們也設置了一些監測點，只要監測到無人機起飛的信號，就會立即進行干擾，禁止其起飛。”該工作人員告訴記者。

墻壁能承受波音737客機撞擊

核電站主要由反應堆廠房、汽輪機廠房、電廠輔助設施組成。其中，核反應堆就放置于反應堆廠房內，是核電站最重要的部分。

為了保障核反應堆的安全，設計人員為它套上了三重“金鐘罩”。中廣核工程有限公司陽江項目部工程師王剛說，套在最外層的“金鐘罩”，是一個密封的高強度鋼筋混凝土建筑物，壁厚達0.9米，理論上可以承受一架波音737客機的撞擊；內部還有6毫米的不銹鋼內襯以確保氣密性，能夠承受5.2個大氣壓的內部壓力。

第二件“金鐘罩”是壓力容器及其相連的一回路管道——其是由特殊鋼材制造而成，管道則使用自動焊接技術焊接，整個系統被連接成一個高度密閉的整體。

“在最里面的‘金鐘罩’，則是燃料芯塊和包殼。”王剛說，98%的放射性都會滯留于芯塊中，而燃料芯塊則是高溫燒制而成的陶瓷，能承受1000多攝氏度的高溫而不變形，并且非常堅硬，性能非常穩定；包殼是由特種金屬制成，可承受高溫且耐腐蝕，即使使用幾十年也不會生銹、變脆等。

延伸 陽江核電站的“秘密武器”

1 和睦系統 核電站“神經中樞”

“和睦系統是核電站的‘神經中樞’。如果把核電站的運行比喻成高速行駛中的汽車，那和睦系統就是汽車的剎車系統，它幫助汽車在遇到緊急情況時，及時進行緊急制動并幫助汽車安全停靠。”

DCS，即核電站數字化儀控系統。陽江核電站工程師趙鋒說，目前的DCS主要分為兩類，核級和非核級，“核級DCS主要控制第一回路，即核島內部；非核級DCS則控制第二回路，主要是發電方面的。”

“和睦系統”則屬于核級DCS，可以說是核電站的“神經中樞”——它控制著核電站260多個系統、近萬個設備的運行和各類工況處理，對于保證核電站安全、可靠、穩定運行發揮著重要作用。除了起步和穩定運行，假如發生緊急情況時,它能夠進行智能應對或者是“緊急停車”,從而更好地控制“車輛”制動和“車身”穩定。

“和睦系統”的反應速度有多快？趙鋒向記者舉了一個例子：開車的時候，我們剎車時間大概“秒級”，而“和睦系統”從發現故障到實現停堆，只需要150毫秒。而作為核電站安全運行的“守護神”，“和睦系統”的安全級別也是“航天級”的——如果說飛機為了保障安全而配置了兩臺甚至更多發動機同時工作，那么在“和睦系統”中,則配備了四套這樣的“發動機”——即有4套監測系統在同時工作，“1套系統壞了，還有其他3套在運行。”

趙鋒告訴記者，他們在反應堆廠房內安裝了4套監測系統監測一回路，“反應堆廠房內的設備，產生的數據會無差別傳送到4套監測系統內。如果其中一套監測系統接收的數據，和其他3套監測系統接收到的數據有出入，系統就會根據情況作出反應，并初步判定出緣由，由后臺工作人員判斷下一步動作。”趙鋒說，“正常情況下，我們是采用‘4取3’的策略，就是說，4套監測系統，如果有其中1套系統數據異常，其余3套系統數據正常，那我們有理由相信是監測系統故障，在初步排查之后會繼續讓核電站運行，然后再安排工作人員對異常的數據進行排查，確保萬無一失”。

2 海生物探測監視系統 避免海生物“誤闖”核島

“我們為陽江核電廠建立了一套冷源縱深防御體系，設置了氣幕裝置、海生物監測平臺、多重過濾網、攔污網等，確保沒有海洋生物、生活垃圾、塑料等進入冷卻回路中。”

國內的大多數核電站都建在沿海區域，原因在于需要用海水作為冷卻水源。但陽江核電站冷源保障小組工程師陳維漢告訴記者，在引入海水作為冷卻水源之前，他們還有很多準備工作要做。

“在東西兩道防波堤中間，我們正在建設一道氣幕裝置，主要用于攔截水母，同時避免魚群和蝦群闖入。”陳維漢告訴記者，氣幕裝置將安裝在東西防波堤間的底部，“如果我們監測到有大量水母、魚群和蝦群要進入到防波堤里面的水域，那就打開氣幕裝置，從水底噴出空氣，形成一套空氣幕墻，從而隔阻水母、魚群和蝦群。”陳維漢說，“氣幕裝置估計很快就能投入使用了。”

海洋生物要想要進入核電站內，除了要闖過氣幕裝置這道關卡之外，還要躲開陽江核電廠的“千里眼”——海生物實時監測系統。陳維漢介紹，這套系統集聲納與視頻監控于一體，能實現全自動無人值守監測海洋生物，在國內外核電行業也是首創，“聲納系統可以對前方120度角視野范圍內的海洋生物大小、密度進行探測，探測距離能達到100米，而最佳量程則是2米—60米；我們還在海底安裝了多個攝像頭，工作人員可以隨時隨地查看實時監測影像，手機上也能看。”

即使越過了氣幕裝置，避開了“千里眼”，還有3道攔污網在等著貝殼、毛蝦等海生物。陳維漢說，第一套攔污網是和海生物監測系統緊密結合的，主要用于攔截大尺寸海洋生物、漂浮物，包括各種貝類、塑料垃圾等，材質主要為銅合金，網孔是60mm×60mm大小；第二道攔污網則以尼龍為材質，主要用于攔截毛蝦、球形側腕水母等小尺寸的海洋生物。“第三道攔污網主要起的是預防的作用”。

除了魚群、蝦群之外，各種藻類也是要預防的目標，“我們還有一個YSI水質探測浮標，主要用于探測海水的Ph值、溫度、鹽度等參數，能夠對赤潮的發生進行預測。”陳維漢說，經過重重過濾之后的海水，才能作為冷卻水源進入回路，發揮冷卻作用。