百花齐放“堆”满园
当人类迈入了和平利用核能的崭新时代，一时间，世界各国均投入了相当的人力物力进行核反应堆的相关研究。在这条滚滚而来的核电技术发展之河中，人类的智慧倾泻而出，迸发出无数闪耀的创意。早期的核电站多条技术路线并进，堆型多样，各种反应堆概念呈现百花齐放的局面。
人类由此迎来了核电技术发展的实验示范阶段。
这一时期横跨20世纪50年代中期至60年代初，研究主要集中在美国、苏联、英国、法国等少数几个国家，联邦德国和日本由于被禁止在二战后10年内进行核研究，因而核能技术应用起步较晚。1954—1965年间世界共有38个机组投入运行，苏联建成5兆瓦的石墨沸水堆，美国建成60兆瓦的原型压水堆，法国建成60兆瓦的天然铀石墨气冷堆，加拿大建成25兆瓦天然铀重水堆，但它们都属于早期原型反应堆，即“第一代”核电站，几万千瓦的发电功率只是现在动辄百万千瓦核电站的零头，只能带动一个大型社区，主要目的基本都是试验和示范。
直到今天，核电发展已历经“数代”，可公众对核电的初印象仍停留在“烧开水”，这是因为在核电站的工作过程中，核能转变成了推动汽轮机做功的蒸汽内能。只要再深入了解一些，就会像上文提到的那样，撞上“轻水堆（含压水堆、沸水堆）、重水堆、石墨堆、气冷堆、快堆”等各种各样的“堆”。这么多种“堆”堆在我们的脑子里，人们关于核电的深入印象，也就只剩下“花式烧开水”了。
繁多“堆型”的差别不是“花式”这两个字能解释清楚的。
根据慢化剂的不同，我们可以划分出同属于“热中子堆”的轻水堆、石墨堆、重水堆等；根据冷却剂的不同，反应堆又可以分为水冷堆、气冷堆、钠冷堆等；进一步按照核电站“锅炉”——反应堆的特征来分类，轻水堆/水冷堆又可以再划分为沸水堆和压水堆。
冷却剂与慢化剂
慢化剂，又称中子减速剂。以铀-235为例，原子在裂变的时候会释放中子，但释放的中子速度很快，远远超过了其他铀原子可以捕获它的速度，这时候需要慢化剂发挥功能，降低中子的速度，让链式反应持续进行下去。于是，科学家们开始寻找那些能让快中子“冷静”下来的介质。(https://www.daowen.com)
通常用于反应堆慢化剂的有三种材料：
●轻水（H2O），就是我们生活中的常见的水，轻水的慢化能力强，而且价格低廉，但吸收截面积较大，吸收截面指入射粒子被靶核吸收的概率，这也意味着使用轻水作慢化剂时，会有较多的中子被水吸收，而不能用于链式反应，进而需要更高浓度的铀-235。
●重水（D2O）的吸收截面小，这样就可以使用天然铀作为燃料，但缺点就是重水的价格很高，一毫升重水的价格大概在20～50元人民币。
●最后一种材料是石墨，石墨作为慢化剂时有耐高温的优点，而且相对重水来说，价格要低得多。
冷却剂是核电站正常工作时不可缺少的一个部分，它的主要功能是冷却核反应堆的堆芯，并将堆芯所释放的热量转移出核反应堆。为了使冷却效率尽可能高，冷却剂需要具有以下特点：具有较高的传热性、流动性，高沸点，低熔点，对热和辐射有良好的稳定性，中子吸收截面要小，最好还能具有较大的热容量以拥有较高的载热能力。
常见的冷却剂可以分为气态和液态两种，其中，常见的气态冷却剂有二氧化碳和氦气。液态冷却剂有轻水、重水、液态金属。
想要了解它们的原理及差异，我们需要回溯核电技术的长河，找寻这些堆型的绰约身影。
