核电站为什么一定要用穹顶？作用是什么？

核电站是个烧水的地方。水烧热了才能产生蒸汽、蒸汽可以推动机轮机转动、转动的轴系带动发电机发电，这一部分的生产流程和一般的燃煤燃气电厂并没有本质的区别。在海外的中文语言环境中，如日本，核反应堆的核心部分——压力容器，就被称作原子炉。炉，锅炉的炉。

因此，在早期的核电设计中，并没有将包裹反应堆一回路系统的厂房作出什么特殊设计。外观与现在火电厂锅炉厂房并没有太多不同，一座平顶的建筑物。

以上两图分别感谢台湾地区核一厂和中国华能集团。

甚至更极端的，在早期的某些核试验装置上，连这样的厂房结构都不存在，仅仅需要钢架支撑全部的设备和管道即可。

在随后和科研和工程实践中发现，完整、有效的外周服务系统对核电的正常运行和安全运行，乃至事故后安全都有着重要的意义。通过规律性的总结，务必需要保证服务于反应性控制、放射性包容和余热导出这三大功能的全部系统，在任何情况下是正常、安全和可以启动的。

60-70年代，安全壳作为一种“可选设计”出现在部分核电设计中，用于包覆全部反应堆一回路及其主要辅助系统。一方面作为向外防止外来物体撞击的屏蔽性保护；另一方面，也是事故后包容放射性物质不外泄的安全性屏障。

安全壳有设计为混凝土结构的、有设计为钢结构的，也有两种复合的。但是无论怎么设计，外观相似，都有一个穹顶状的头部。

安全壳壳体结构需要坚实可靠，一方面承载自重，另一方面可以承受巨大外力冲击。其次，壳体结构需要内部容积巨大，可以容纳壳内各种设备的布置和运行，并且可以容纳反应堆事故后由反应堆自身产生的巨大蒸汽量和热容量，以及内部的压力。因此，蛋形结构最符合要求。无论我国大陆习惯的穹顶样式，还是美国的圆顶样式，都是如此由来。

此外，穹顶作为一种成熟的厂房结构，也承载了部分物项，如消防喷淋管道、少许特殊仪表等。

举两个反例：

前苏联切尔诺贝利核电，60年代设计，70年代开始陆续建设。没有安全壳设计，反应堆事故掀翻了反应堆厂房的压力屋顶，炸毁了整座建筑物。

日本福岛核电站，60年代设计，70年代开始建设。原始设计没有安全壳，后续在厂房内部增加了容积非常小的所谓“安全壳”。事故后没有足够空间吸纳、处理核事故中产生的氢气，内部发生氢气爆炸，并损毁安全壳及厂房建筑。

在美国三哩岛核电事故和前苏联切尔诺贝利事故后，全世界核电行业通过国际原子能组织、国际核电运营者组织等等政府、民间合作组织的事故通报、经验反馈体系开展了相互的学习和探讨。将安全壳定位了必备的设计内容，不再作为“可选”的安全措施。

为验证安全壳结构设计及施工技术足以保证坚实可靠，美国曾用预应力混凝土制作模拟墙体，使用退役F4战斗机撞击模拟战斗机坠机或导弹来袭，以下是试验视频。

[珍贵录像]美f4撞核电站墙壁试验​www.iqiyi.com/w_19rqxvudb1.html