“核”如何生“汽”？“气”怎么发“电”？这场核科普讲解决赛上有答案

活动现场

四川在线记者宁宁

7月18日，以“核在身边核创未来”为主题，中核集团第二届“核声悦耳”核科普讲解大赛总决赛在中国核动力研究设计院举办。本次活动是核工业品牌科普活动之一，吸引了64名选手参加，旨在通过科普讲解推动核科技知识普及，增进公众对核工业的理解与支持，为核事业高质量发展营造更好的社会环境。

登上舞台，来自江苏核电有限公司的侯珂帆讲起了“和气一号”。这是我国首个工业用途核能供汽示范项目，于2024年6月正式投产，开辟了核能工业化利用的新方向。

“核”如何生“汽”？一般来说，核电厂的核能发电主要是依靠核裂变释放能量，将水加热转化为蒸汽，从而驱动汽轮机发电。“那如果将刚刚提到的蒸汽‘截胡’，不再让它用于发电，会发生什么？”侯珂帆回答：就是核能供汽。

具体来说，将“截胡”的高温高压新蒸汽通过厂房内的热交换器，加热海水淡化生产的除盐水，从而生产出每小时600吨的工业蒸汽。这些蒸汽温度足足有248度、1.8兆帕，再通过能耗每公里热损低于1度的蒸汽管道，就可以源源不断地输送到石化基地。“实际上，核能供汽可以简单理解成‘烧开水’+‘自嗨锅’组合。”

它还十分环保，投用一年里已累计供应清洁工业蒸汽319万吨，相当于每年减少燃烧标准煤27万吨，等效减排二氧化碳71万吨。相当于新增植树造林面积为66个都江堰颐湖公园大小的森林面积。

说到另一种“气”，来自中国核动力研究设计院的涂燕将目光瞄向了二氧化碳，确切来说是超临界二氧化碳——当温度超过31.1摄氏度，压力达到7.38兆帕时，二氧化碳就会进入超临界态。

“此时的二氧化碳既不是气体也不是液体，却兼具两者的优点，像液体一样导热性强，又像气体一样容易压缩。”涂燕说，相当于同时拥有了“大力士”的力气和“打包能手”的巧劲，这正是它高效搬运能量的基础。

作为能量搬运“超级快递员”，超临界二氧化碳应用到发电系统中只需要经过接单揽件、极速“配送”、“卸货”发电、“返程”冷却四个步骤，即从热源处“揽收”巨大热能、带着热能高速冲向涡轮机、膨胀做功将热能高效转换为电能，以及完成任务冷却后恢复初始状态，继续投入“配送”。“它并不生产能量，而是不断将热能转换为电能。”

台上，内外兼修的核燃料堆芯、点亮生命的“医用同位素制造大师”、净化污水的“隐形卫士”电子束辐照技术……从发电、供暖到辐照防护、治病救人、极地科考等，选手们用通俗易懂的语言讲述了一个个复杂的核科学知识。

原来，核能一直在我们身边发挥着大作用。