第三代核技术是满足美国《先进轻水堆用户要求》(URD)或欧洲《欧洲用户对轻水堆核电站的要求》(EUR)的核电机组技术，旨在提高安全性和经济性 。其主要代表堆型为美国西屋公司研发的AP1000和法德联合开发的EPR 。两者均显著降低了堆芯损坏频率和大量放射性释放频率，达到了更高的安全标准 。
AP1000采用非能动安全系统，依靠重力、自然循环等物理原理工作，可在事故后至少72小时内无需操纵员干预 。其设计简化了系统，减少了阀门、管道等设备，并采用模块化建造技术 。EPR则采用增加冗余度的安全设计理念，通过四列独立安全系统和专用熔融物展开隔室等措施提升安全性 。AP1000的堆芯损伤概率低于5.1×10-7/堆年，EPR的堆芯损坏频率(CDF)约1.18×10⁻⁶/堆年 。AP1000的设计认证已获美国核管会延长至2046年 。中国在2018年实现了三门和海阳核电站AP1000机组的商业运行，国产化率提升至80% ，并在此基础上成功研发了自主化的核电站数字化仪控系统 。
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