时光荏苒，今日（12月6日），我国成功迈入具备完全自主知识产权的国家重大科技专项，世界首个第四代核电站在山东荣成正式开启商业运营，这标志着我国在第四代核电技术研发和应用领域已经达到全球领先水平。这一次的突破是基于高温气冷堆技术，这是当代核电技术中的最新一代。

什么是高温气冷堆？这个新颖而引人注目的技术采用了“高温”和“气冷”两个关键元素。所谓“高温”是指核反应堆的堆芯采用高温材料如石墨，使得堆芯出口温度可以达到其他堆型难以企及的高度。这一特性不仅使得高效发电成为可能，还能利用高温实现核能的综合利用，实现一举多得。而“气冷”则是指反应堆利用惰性气体，如氦气，进行堆芯冷却和热传导，摒弃了传统压水堆核电站的“水冷”方式。由于氦气在高温下不容易与反应堆其他物质发生反应，因此这种技术被称为“高温气冷堆”。

高温气冷堆的核心特点之一就是其“天生”的安全性。作为第四代核能技术的代表，高温气冷堆在设计原理阶段就实现了固有安全性。所谓固有安全性，即在任何事故和自然灾害条件下，无需人为干预和外加动力，反应堆能够按照自然规律自然冷却，堆芯不会熔化。清华大学核能与新能源技术研究院院长张作义指出，固有安全性是指反应堆不会外泄、不会失控、不会熔毁。

在高温气冷堆的设计中，有两个法宝保障其固有安全性。首先是燃料球，这是一个拳头大小的黑色圆球，外层包裹着石墨，内部包含约12000个燃料颗粒，每个颗粒都含有核燃料，用于发生核裂变反应并释放能量。与其他燃料不同，这里的核燃料被四层耐高温的陶瓷“盔甲”层层包裹，有效防止放射性物质外泄。

其次，高温气冷堆采用了模块化设计制造，由两座模块化反应堆组合而成，每个模块都是一座可以独立运行的小反应堆，能够随时连续地装卸核燃料。这种“搭积木”式的核电站设计使得高温气冷堆更加灵活和安全，有力地保障了核电站的运行稳定性。

尽管高温气冷堆技术在国际上进行了大量的研究和设计工作，但直到2020年7月，高温气冷堆示范工程才全面进入调试阶段。从调试阶段到正式商业运营，这个过程充满了艰辛。石岛湾核电站的调试工作相当于给机组“排雷”，而这对于拥有2200多个首台套设备的高温气冷堆示范工程来说，可谓难度极大。例如，该工程拥有世界上最大、最重的核电压力容器，为了验证其密封性，工程人员进行了一次罕见的大体积、高气压测试，对压力容器上100多个可能漏气的风险点进行了监测。这些挑战性的调试任务，考验着工程团队的智慧和技术水平。

在经过近30个月的调试工作后，工程人员累计完成了700多项调试试验，成功验证了高温气冷堆的固有安全性和持续运行能力。这标志着高温气冷堆技术正式迈入世界核电技术的“无人区”，为我国核能事业的发展开辟了新的前景。

总的来说，高温气冷堆技术的成功商业运行不仅是我国核能技术发展的一个重要里程碑，也为全球核能行业注入了新的活力。这一成就的取得，离不开科研人员的辛勤努力和科技创新的不断推动。高温气冷堆技术的应用，将为我国提供更为清洁、高效、安全的能源解决方案，推动核能事业向前迈进，迎接更加光明的未来。