一粒沙子大小的物质

能让一座城市亮起灯火

一个看不见的原子核分裂

能推动重达几百吨的发电机转动

这听起来像科幻小说

但每天都在中国的核电站里真实上演

在中国，大约每20度电中

就有1度来自核能

当核电站不再只是发电

而是开始给工厂“送汽”时

会发生什么？

这颗“能量心脏”

如何实现跨界突破？

传统火电厂靠烧煤产热

水电站借水流发电

而核电站的核心

是让铀235原子核“裂变起舞”——

一个中子撞击铀核

使其分裂并释放能量与新中子

如同推倒多米诺骨牌

形成持续的能量爆发

一公斤铀235完全裂变

释放的能量相当于2700吨标准煤燃烧

单台百万千瓦核电机组

一年仅需25吨铀235

抵得上一座火电厂燃烧300万吨标准煤的发电量

更重要的是

它不受风雨、昼夜影

能稳定输出清洁能源

打破传统能源的诸多局限

核电站的能量转换

像一场精密的“接力赛”

第一棒，核裂变产生热量

加热一回路冷却剂

第二棒，冷却剂将热量传递给二回路的水

使其变成高温高压蒸汽

第三棒，蒸汽推动汽轮机叶片高速旋转

第四棒，汽轮机带动发电机

将机械能转化为电能，并入电网

从微观原子核的裂变

到插座里的电流

每一步都经过严格把控

但传统核电站里

推动汽轮机后的高温蒸汽会被冷却循环

这些“闲置能量”，让科学家有了新想法

工业生产离不开蒸汽

需要大量高温高压蒸汽驱动生产

如果能把核电站的蒸汽“借”给工厂

岂不是双赢

这个想法

催生了中国首个工业用途核能供汽项目

“和气一号”

“和气一号”的落地

是天时、地利、人和的契合

天时，是全社会减碳共识

推动工业清洁转型

地利，是连云港田湾核电站与

20多公里外的连云港石化基地“隔空相望”

前者有富余蒸汽

后者有巨大能源需求

人和，是各方通力合作

攻克技术难关

让想法照进现实

项目推进中，三大挑战被逐一破解

安全关：如何确保蒸汽无放射性？

江苏核电设置“四道屏障”

燃料芯块、锆合金包壳、一回路压力边界层层防护

还在二回路蒸汽外增设换热器

像“热水袋暖手”一样只传热量不传物质

同时配备放射性监测和5秒快关阀

彻底阻断安全风险

距离关：23公里输送如何保温度？

团队研发七层管道保温设计

最终实现每公里温度损耗小于1℃

远超传统3-5℃的温度损耗

让248℃的高温蒸汽稳稳抵达石化园区

水质关：如何把海水变高纯度蒸汽水？

田湾核电紧邻黄海

却要将含大量钙、镁离子的海水

变成能承受248℃高温、1.8兆帕高压的除盐水

打造江苏省最大海水淡化项目

通过“四级净化”

预处理“洗澡” 滤除泥沙海藻

超滤“敷面膜” 去除胶体细菌

反渗透“脱盐手术” 用60个大气压的压力

让水分子透过特殊滤网

最后离子交换深度净化

得到纯度99.99%的除盐水

比日常纯净水纯100倍以上

“和气一号”的价值

远不止供汽

它打开了核能综合利用的大门

核能不仅能发电

还能与石化、矿山、冶炼等行业“牵手合作”

它用23公里的管道

连接起核电站与化工厂

更串联起传统能源与清洁未来

从原子核的微小裂变

到推动工业变革的巨大能量

“和气一号”

正书写着中国清洁能源的新篇章

 

　　《智造未来》系列科普视频每集聚焦一项近年来我国进行科研攻关的关键核心技术，通过专家访谈、实地拍摄、动画演绎等多种形式，结合多样化的表现手法，以技术的演进路线为主轴，通俗阐释其对产业变革、经济发展、社会进步的深远影响，呈现一堂永不落幕的“科学公开课”，吸引更多年轻人奔赴科技的“星辰大海”。

 

出品｜中国科学技术馆

摄制｜光明网

特别鸣谢｜中核（北京）传媒文化有限公司

江苏核电有限公司