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    以逸待勞“非能動”

    AP1000設計最大的特色是采用了非能動安全系統。非能動，就是利用自然界物質固有的規律來保障安全，即不需要泵、交流電源、應急柴油機等外界能動動力驅動，而是利用物質的重力、慣性以及流體的自然對流、擴散、蒸發、冷凝等原理，在事故應急時冷卻反應堆廠房（安全殼）并帶走堆芯余熱。

    按這種思路的設計，既簡化了系統、減少了設備和部件，又大大提高了安全性。AP1000核電廠較傳統二代核電廠的閥門減少50％，水泵減少35％，安全級管道減少80％，抗震建構筑減少45％，電纜減少70％，廠房建筑和設備配置也都大幅減少。因而在建造時能夠縮短工期，節約成本，在核電廠正常運行期間能夠減少試驗、檢查和維護的工作量。在事故條件下，甚至失去交流電源后72小時以內無需操縱員動作，可以保持堆芯的冷卻和安全殼的完整性。

    大顯身手“非能動”

    AP1000非能動安全系統包括應急堆芯冷卻系統、安全注入系統、自動降壓系統、非能動余熱排出系統和非能動安全殼冷卻系統等。

    以非能動安全殼冷卻系統為例，系統利用鋼制安全殼殼體作為一個傳熱表面，事故條件下安全殼內的蒸汽在安全殼內表面冷凝，然后通過導熱將熱量傳遞到鋼殼體。受熱的鋼殼體外表面通過對流、輻射等，被安全殼外壁自然循環的空氣和水膜帶走熱量。位于安全殼屏蔽構筑物頂部的“大水箱”，能夠通過重力自動對安全殼殼體實施外部噴淋冷卻，并形成水膜，大水箱可以連續3天噴淋并重新補水。

    又比如，AP1000的反應堆安裝在由混凝土屏蔽墻和絕熱層組成的堆腔內。在萬一發生反應堆堆芯熔化的嚴重事故時，反應堆壓力容器壁被堆芯熔融物加熱而急劇升溫。此時，設置在安全殼內的換料水箱靠重力自動地向堆腔注水，水經壓力容器外壁和絕熱層之間的流道向上流動，冷卻壓力容器外壁，通過自然循環將熱量帶走，使壓力容器不被熔穿，從而使堆芯熔融物保持在壓力容器內。

    此外，AP1000的安全殼裂變產物去除系統、主控室可居留系統、消防系統等也都采用了非能動理念。

    舉一反三“非能動”

    非能動并不神秘。事實上，非能動作為一種技術手段，從人類嘗試利用核能之初即被應用。靠重力使控制棒下落而停堆、主泵惰轉技術、止回閥技術等一項項非能動技術的應用解決了核電廠中的某一具體問題或替代了某一具體設備。而AP1000將非能動作為一種理念加以系統應用，成為保證核電安全性不可或缺的手段。

    非能動的應用不止于核電領域。例如在油氣儲運中，采用非能動控制系統實現管道流體輸送的調節與控制，不需外設動力源和能動設備，能夠適應沙漠、河流、海洋、森林、冰雪等惡劣的自然條件。可以預見，非能動反映了技術探索過程中簡單、可靠、節約、本質的需要，必將在核電和其他領域得到更為廣泛的應用。（作者系核科學與技術專業博士 劉志弢）