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核安全是核电应用的先决条件。一般说来，人们为了保证核电安全，在放射性裂变产物与环境之间会设置三道屏障：第一道屏障是燃料元件的芯块和包壳，芯块一般由核裂变元素（如铀-235）与陶瓷材料混合烧结而成的耐高温圆柱体或多边形柱体构成，包壳则由耐高温耐腐蚀、性能稳定的合金材料（一般为锆合金）构成。堆内的放射性物质绝大多数来自核燃料裂变碎片核及其衰变产物，除中子以外，大部分的裂变产物阻滞在元件芯片中，逸出芯片的放射性物质通常被包壳挡住。第二道屏障是反应堆的一回路，它是包括厚近200毫米的不锈钢制压力壳在内的密封系统，防止放射性核素漏到外面来，也吸收从反应堆逸出的一部分中子。第三道屏障是钢筋混凝土安全壳，不但吸收从反应堆中逸出的中子，还可以将堆本体和整个一回路密封起来，万一前两道屏障失灵，还可以用安全壳来保护周围居民的辐射剂量安全。
然而，上述三道屏障其实不能确保核电站绝对安全。事实证明，在发生重大事故情况下，上述三道屏障失效，人们在核事故面前处于处置乏术、无计可施状态。1986年4月26日凌晨，位于前苏联乌克兰切尔诺贝利核电站4号核反应堆发生爆炸，压力壳与其他安全保障措施全部失效，厂房屋顶被炸飞，墙壁坍塌，反应堆中的1700吨石墨材料燃烧起熊熊大火，裹挟着反应堆堆芯中的放射性物质四处飘散。前苏联倾其国力，用尽各种办法进行救援。但是由于事发突然，处于临阵磨枪状态，数天后才扑灭大火，数月后才有效地控制放射性物质进一步扩散。随后用数年时间通过遥控机械为反应堆修建了厚达几米的钢筋混凝土隔离罩。然而，该隔离罩仍然不能长期有效地屏蔽放射性材料的外泄，目前人们试图在隔离罩之外修建第二层隔离罩，以求更有效地封闭爆炸的切尔诺贝利核电站的4号核反应堆。
2011年3月11日，地震导致日本福岛第一核电站全部核反应堆进入停堆（核裂变控制停止）状态，并且启动柴油机组发电，拖动反应堆的冷却系统。然而，随后发生的海啸破坏了柴油发电系统。核反应堆堆芯处于被停堆前裂变产生的放射性物质持续加热状态，高温导致堆芯融化，并引起多种物质发生化学反应，最终引起多个反应堆先后发生爆炸，导致大量放射性物质进入大气与海洋，形成了比地震与海啸灾难更为引人关注的核灾难。期间，日本东京电力公司与日本政府也处于临阵磨枪状态。曾尝试用直升飞机洒水、高压水枪注水、泵车注水等办法，以求冷却核反应堆，但是均未能有效地阻止反应堆的爆炸以及随后的放射性物质扩散事态的发生与发展，核事故等级逐步上升。
一般说来，有多种因素可以导致核事故，这些因素主要包括设计与技术缺陷、管理与人为操作失误、自然灾害、恐怖袭击以及战争等几个方面。这些因素任何一个即可能导致核事故的发生，这些因素的组合更有可能导致严重核事故的发生。福岛核事故可以认为是在自然灾害与技术缺陷两种因素联合作用下发生的。切尔诺贝利核事故则是设计缺陷与人为操作这两种因素联合作用下发生的。
日本的核事故引起了全世界的广泛关注。我国政府与人民也对日本福岛发生的核事故也给予了高度关注。2011年3月16日，温家宝总理主持国务院常务会议，提出要充分认识核安全的重要性与紧迫性，核电发展要把安全放在第一位。会议提出抓紧编制核安全规划，调整与完善核电发展中长期规划。核安全规划批准前，暂停审批核电项目。
因此，我国核电业界应当积极贯彻“预防”任务，我们要深刻认识到：无论多么重视“预防”，但并不能从根本上消除核事故发生的可能性。因此，核电安全不但需要提高核电站的运行安全性，积极预防核事故的发生，而且还要大幅度提高在核事故发生以后的应急处置能力，在第一时间把握与控制核事故，避免其恶化。
进一步研究表明，上述应急处置能力不仅体现在政府与社会在事发之后应急处置措施与态度，而且还应当提高核电站在设计中预留的应急处置功能。通过这些设计中预留的应急处置功能，控制核事故等级，降低甚至避免放射性物质在大气中的扩散。
基于上述“在设计中预留的应急处置功能”思路，笔者提出了“反应堆坑置式核电站”的设想，以求改进核电站布局设计，使核电站在核反应堆发生严重事故状态下获得及时冷却与核辐射隔离，控制并降低核事故的等级，从而事实上大幅度提高核电站在应用过程中的安全性。
“反应堆坑置式核电站”的设计思路并不复杂：将核电站的原子能反应堆从核电站平面布局中划出，独立设置于一个专用的坑中。而包括热交换器、汽轮机、发电机组等核电站的其他部分仍然保留现有的平面布局中。另外，还应当为上述反应堆坑准备一个与其容积相当于储水池。
在核电站正常工作状态下，设置在反应堆坑中的反应堆工作状态与设置在地面工作的反应堆没有实质差别。
当反应堆由于各种不测原因出现严重事故（如3级以及3级以上核事故）时，首先应当关断链式反应并进入停堆程序。然后打开储水池的阀门向反应堆坑注水，直至水位达到淹没反应堆及其安全壳数米的位置。这时，水不但可以冷却反应堆，而且可以隔离或减弱从反应堆发出的辐射。即使发生了像切尔诺贝利那样的堆芯融毁、压力壳爆炸起火、反应堆不可恢复使用的严重事故，向反应堆坑注水有利于迅速扑灭反应堆堆芯的火灾，大幅度减少放射性物质在大气中扩散。
为了有效地冷却反应堆堆芯，反应堆压力壳应当设有可以快速打开的水流进口与出口，以便水循环流动，有效地降温。基于同样的原因，安全壳也应当设置类似的可打开的水流进口及出口。
此外，为核电站设置反应堆坑会使核电站的建设费用增多。然而，反应堆坑的存在，将大幅度地提高核电站在发生事故之后应急处置选择余地，并有效地降低事故等级，使核电站总体上显得更为安全。值得说明的是，如果具有反应堆坑这道屏障，核电对于安全壳的依赖性大幅度下降。这可在一定程度上降低核电站的造价，抵消因设置反应堆坑引起的造价上升。
反应堆坑以及其注水机构可以构成核电站安全的第四道安全屏障。我们有理由认为，反应堆坑置将大幅度提高核电站在发生严重事故后的应急处理能力，进而在总体上大幅度提高核电站的安全保障能力。
然而，上述三道屏障其实不能确保核电站绝对安全。事实证明，在发生重大事故情况下，上述三道屏障失效，人们在核事故面前处于处置乏术、无计可施状态。1986年4月26日凌晨，位于前苏联乌克兰切尔诺贝利核电站4号核反应堆发生爆炸，压力壳与其他安全保障措施全部失效，厂房屋顶被炸飞，墙壁坍塌，反应堆中的1700吨石墨材料燃烧起熊熊大火，裹挟着反应堆堆芯中的放射性物质四处飘散。前苏联倾其国力，用尽各种办法进行救援。但是由于事发突然，处于临阵磨枪状态，数天后才扑灭大火，数月后才有效地控制放射性物质进一步扩散。随后用数年时间通过遥控机械为反应堆修建了厚达几米的钢筋混凝土隔离罩。然而，该隔离罩仍然不能长期有效地屏蔽放射性材料的外泄，目前人们试图在隔离罩之外修建第二层隔离罩，以求更有效地封闭爆炸的切尔诺贝利核电站的4号核反应堆。
2011年3月11日，地震导致日本福岛第一核电站全部核反应堆进入停堆（核裂变控制停止）状态，并且启动柴油机组发电，拖动反应堆的冷却系统。然而，随后发生的海啸破坏了柴油发电系统。核反应堆堆芯处于被停堆前裂变产生的放射性物质持续加热状态，高温导致堆芯融化，并引起多种物质发生化学反应，最终引起多个反应堆先后发生爆炸，导致大量放射性物质进入大气与海洋，形成了比地震与海啸灾难更为引人关注的核灾难。期间，日本东京电力公司与日本政府也处于临阵磨枪状态。曾尝试用直升飞机洒水、高压水枪注水、泵车注水等办法，以求冷却核反应堆，但是均未能有效地阻止反应堆的爆炸以及随后的放射性物质扩散事态的发生与发展，核事故等级逐步上升。
一般说来，有多种因素可以导致核事故，这些因素主要包括设计与技术缺陷、管理与人为操作失误、自然灾害、恐怖袭击以及战争等几个方面。这些因素任何一个即可能导致核事故的发生，这些因素的组合更有可能导致严重核事故的发生。福岛核事故可以认为是在自然灾害与技术缺陷两种因素联合作用下发生的。切尔诺贝利核事故则是设计缺陷与人为操作这两种因素联合作用下发生的。
日本的核事故引起了全世界的广泛关注。我国政府与人民也对日本福岛发生的核事故也给予了高度关注。2011年3月16日，温家宝总理主持国务院常务会议，提出要充分认识核安全的重要性与紧迫性，核电发展要把安全放在第一位。会议提出抓紧编制核安全规划，调整与完善核电发展中长期规划。核安全规划批准前，暂停审批核电项目。
因此，我国核电业界应当积极贯彻“预防”任务，我们要深刻认识到：无论多么重视“预防”，但并不能从根本上消除核事故发生的可能性。因此，核电安全不但需要提高核电站的运行安全性，积极预防核事故的发生，而且还要大幅度提高在核事故发生以后的应急处置能力，在第一时间把握与控制核事故，避免其恶化。
进一步研究表明，上述应急处置能力不仅体现在政府与社会在事发之后应急处置措施与态度，而且还应当提高核电站在设计中预留的应急处置功能。通过这些设计中预留的应急处置功能，控制核事故等级，降低甚至避免放射性物质在大气中的扩散。
基于上述“在设计中预留的应急处置功能”思路，笔者提出了“反应堆坑置式核电站”的设想，以求改进核电站布局设计，使核电站在核反应堆发生严重事故状态下获得及时冷却与核辐射隔离，控制并降低核事故的等级，从而事实上大幅度提高核电站在应用过程中的安全性。
“反应堆坑置式核电站”的设计思路并不复杂：将核电站的原子能反应堆从核电站平面布局中划出，独立设置于一个专用的坑中。而包括热交换器、汽轮机、发电机组等核电站的其他部分仍然保留现有的平面布局中。另外，还应当为上述反应堆坑准备一个与其容积相当于储水池。
在核电站正常工作状态下，设置在反应堆坑中的反应堆工作状态与设置在地面工作的反应堆没有实质差别。
当反应堆由于各种不测原因出现严重事故（如3级以及3级以上核事故）时，首先应当关断链式反应并进入停堆程序。然后打开储水池的阀门向反应堆坑注水，直至水位达到淹没反应堆及其安全壳数米的位置。这时，水不但可以冷却反应堆，而且可以隔离或减弱从反应堆发出的辐射。即使发生了像切尔诺贝利那样的堆芯融毁、压力壳爆炸起火、反应堆不可恢复使用的严重事故，向反应堆坑注水有利于迅速扑灭反应堆堆芯的火灾，大幅度减少放射性物质在大气中扩散。
为了有效地冷却反应堆堆芯，反应堆压力壳应当设有可以快速打开的水流进口与出口，以便水循环流动，有效地降温。基于同样的原因，安全壳也应当设置类似的可打开的水流进口及出口。
此外，为核电站设置反应堆坑会使核电站的建设费用增多。然而，反应堆坑的存在，将大幅度地提高核电站在发生事故之后应急处置选择余地，并有效地降低事故等级，使核电站总体上显得更为安全。值得说明的是，如果具有反应堆坑这道屏障，核电对于安全壳的依赖性大幅度下降。这可在一定程度上降低核电站的造价，抵消因设置反应堆坑引起的造价上升。
反应堆坑以及其注水机构可以构成核电站安全的第四道安全屏障。我们有理由认为，反应堆坑置将大幅度提高核电站在发生严重事故后的应急处理能力，进而在总体上大幅度提高核电站的安全保障能力。