第四章 形形色色的核能源第一节 海上及水下的核电站

大西洋海面上，漂浮着一座比足球场还大的环形小岛——海上核电站，岛上高大的厂房隐约可见。美国设计的这种核电站是在一个长 130 米、宽 120米和深 12 米的铁制浮动箱上建造的小型核反应堆。浮动箱露出水面 3 米，而有 9 米处于水下。整个核电站重约 16 万吨，可以在深 15 米的浅海中漂浮。从图上可以看到，核电站好像被围在一个环形岛上。其实，那是为了防

止凶猛的海潮和巨大的海浪冲击核电站而设置的圆形防波堤。

这种防波堤造得非常坚固，是用 1.7 万多个象星状一样的钢筋混凝土堆

桩垒成的，而且在堤的下面还有好多个长 60 米的大混凝土沉箱作地基支承着。在堤上还建有水闸，以便海水进入核电站周围，作为反应堆工作时的冷却用水。但当大型油轮高速驶近核电站附近的海面，或者特别大的海潮来临时，必须将闸门关上。

这种核电站可先在海港内建造，然后用大轮船象拖驳船一样拖向离海岸不远的浅海区，或者海湾附近。电站发出的强大电力，可通过海底电缆与岸上的电网接通。同时，由于建有较高大的防波堤，能引来鱼、虾回游，便于海洋生物的养殖和捕捞。

在海上建造核电站的一个重要的优点是，造价要比陆地上的核电站低。这一点是很吸引人的，因为在同样的投资条件下可以建造更多的核电站。

海上核电站的另一个长处是，在选核电站地址时，不象在陆地上那样要考虑地震、地质等条件，以及是否在居民稠密区等各种情况的影响，而且选择的余地大。

这种核电站还有一个独特的优点是，海上的工作条件几乎到处都一样， 不存在陆地上那种“因地而异”的种种问题。这样，就可以使整个核电站象加工产品一样，按标准化的要求进行制造。结果，建造出的核电站全都模样相同，象多胞胎的兄弟一样。因而，能象工业上的流水线作业方式来制造一批核电站，既简化了生产过程，又方便了使用，而且还可大大降低建造成本， 缩短建造的时间。

现在，人们对这种灵活方便的海上核电站很感兴趣，特别是象英国、日本、新西兰等岛国，陆地面积适宜建造核电站的地方少，而海岸线却很长， 就可充分利用这一优势，大力发展海上核电站，使辽阔的海面上镶嵌更多、更大的明珠！

核电站不仅可以漂浮在海面上，更令人惊奇的是核电站还可以潜伏在海底，静悄悄地为人类服务。

不久的将来，海底核电站就要正式问世了。

海底核电站并不是人们凭空想出来的。它是随着海洋石油开采不断向深

海海底发展而提出的一项大胆设想，实际上也是远见卓识的创新。

要勘探和开采海底，特别是五、六百米以上深海海底的石油和天然气， 需要从陆地上的发电站向海洋采油平台远距离供电。为此，就要通过很长的海底电缆将电输送过去。这不仅技术上要求很高，而且要花费大量的资金。如果在采油平台的海底附近建造海底核电站，就可轻而易举地将富足的电力送往采油平台，而且还可为其他远洋作业设施提供廉价的电源。

海底核电站在发电原理上和陆地上的核电站是一样的，都是利用核燃料在裂变过程中产生的热量将冷却的水（或其他液体）加热，使它变成高压蒸汽，再去推动汽轮发电机发电。但是，海底核电站的工作条件要比陆地上的核电站苛刻得多。

首先，在海底核电站的各个零、部件要能承受住几百米深的海水所施加的巨大压力；其次要求所有设备滴水不漏，密封性好，并能耐海水腐蚀。因此，海底核电站所用的反应堆都安装在耐压的堆舱里，汽轮发电机则密封在耐压舱内。而堆舱和耐压舱都固定在一个大的平台上。

考虑到安装方便，海底核电站可在海面上进行安装。安装完工后，将整个核电站和固定平台一起沉入海底，座落在预先铺好的海底地基上。

当核电站在海底连续运行数年以后，象潜水艇一样可将它再浮出海面， 以便由海轮拖到附近海滨基地进行检修和更换堆料。

美国最先开始研究海底核电站。早在 1974 年，美国原子能委员会就提出

了发电容量为 3000 千瓦的海底发电站的设计方案。这座海底发电站包括反应堆、发电机、主管道、废热交换器、沉箱等五大部分。它采用的是一种安全性非常好的铀氢化锆反应堆。

这种反应堆的特殊之处就在于，它的发电能力在极短的时间内能由零迅速上升到几百万千瓦，以后又自动迅速地降落下来。所以，人们将这种反应堆叫做脉冲反应堆。意思是说，它象那汽车转弯的指示灯，一闪一闪地变化很快。别看脉冲反应堆这么一升一降，可它的发电能力大为提高。就以这座发电站来说，它在稳定时的发电能力虽然只有 3000 千瓦，可是其脉冲发电能

力最高可达 600 万千瓦，是原来的 2000 倍。

核反应堆用的冷却剂，是取用方便的海水。整个核电站在海底安全运行四年后，浮出水面，进行换料检修，然后再沉入海底继续使用。

英国研究海底核电站也比较早，是在 70 年代初期“石油危机”后开始研制试验的。1978 年，为了开采海底石油，英国几家公司联合提出了海底核电站的设计方案。

它与美国的海底核电站的主要区别是，装置了两座反应堆舱。这样，在一座反应堆停堆换料或检修时，另一堆可照常供电，保证采油平台连续用电的需要。反应堆安置在长 60 米、直径为 10 米的耐压舱内，而耐压舱可在 500 米的海底长期稳定工作。

耐压舱的外壳是用双层 5 至 7 厘米厚的钢板制成的，中间灌注混凝土，

其厚度为 0.5 至 1.5 米，并随水深而增大。汽轮发电机共装备了 3 台，也分别密封在耐压舱内，以确保电力供应的需要。