满足2万年能源要求!中国突破“无限能源”:建全球首座钍熔盐堆

胡宇伦 胡宇伦 1927 字 2个月前

728工程转向

1970年2月8日,这一天标志着728工程的正式开始。以上海原子核科学研究院为核心单位的机构,最初的研究对象是基于钍的熔融盐反应堆。

根据当时的计划,需建设一座功率为25兆瓦的试验堆。由于多种原因,这项研究在两年后终止了。

自1972年起,所有研究均转向轻水反应堆。之后首个建设的秦山核电站一期的30万千瓦压水反应堆,就是在转向后的研究成果的基础上推进的。

换句话说,无论是在国内还是在国际,20世纪60年代和70年代的研究对钍的应用都没有进行深入探讨。这其中存在技术上的制约,同时也与当时的社会环境息息相关。

钍作为一种可以被利用的核燃料,此后近半个世纪的时间,一直没有被重视。直到进入21世纪,各国开始研究新型核电反应堆时,钍基熔盐反应堆这一久违的概念才再次引起了人们的关注。

关于钍基熔盐反应堆的规划

早在2011年,我国就已经重新启动了相关研究。熔盐反应堆重新受到青睐,钍作为核燃料也随之受到关注。

依据之前的安排,甘肃的武威将成为未来的实验和示范应用中心。打算在20年内,切实推动钍基熔盐反应堆的实际应用。

不仅仅是在国内,国际上在这方面也进行了研究。拥有核能应用技术的国家,包括美国、法国、俄罗斯、日本和韩国,皆已发布了相应的研究计划。

具体而言,钍作为核能燃料的主要成分是钍232,尽管它并不作为直接的核燃料,且不易发生裂变反应,但在吸收慢中子后,钍232最终会转变为铀233,而铀233则成为一种易于裂变的核燃料。

换句话说,未来核电站的进展将会逐步用钍替代长期以来使用的铀。关键因素在于钍基熔盐反应堆的安全性比较优越。

相对而言,安全性较高且核废料产生较少

自从人类开始大规模使用核能进行发电以来,各种核泄漏事件层出不穷。从切尔诺贝利到最近的福岛核电厂,一旦出现核泄漏事件,其后果将是持续不断的。

熔盐既能够作为燃料,也能作为冷却剂,当反应堆启动时,无需压力容器,这在成本和安全性方面都有明显优势。

反应堆自身无需燃料元件,因此不会出现堆芯融化的情况。熔盐在不同环境温度下能迅速固化,一系列的特性有助于减少核泄漏的风险。

从钍的视角来看,它的裂变能力相当有限,早在之前就未受到军方的重视,因此没有被用来制造核武器。这表示,未来采用钍作为核燃料能够减少核扩散的风险。

钍做核燃料产生的核废料,相比于现在广泛应用的铀235,产生的废料只有后者的千分之一。处理核废料的难题也显着减少。

根据现有的计划,预计到2030年左右,钍基熔盐反应堆的核电站将会开始投入运行。这种类型的核电厂将会得到更广泛的应用与发展,可能会逐渐替代传统的铀基燃料核电站。

我国的钍资源储存量充足,分布在20多个省份和自治区。例如,内蒙古的包头地区,目前已确认的矿藏量超过了全国总量的80%。

或许唯一让许多网民感到不悦的是,我国的资源储备虽然可观,但全球储量最高的国家竟然是印度。

无论如何,核能的应用与研究在安全性方面将逐渐与效率相协调。随着传统能源逐渐减少,围绕核能的各类研究,无论是技术还是方向,都会持续深入推进。

钍基熔盐核反应堆正是未来新领域探索与发展的起点。