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

娱乐小龙王

2024-08-05 17:16河南

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第四代核电站2029年运行，采用钍基熔盐反应堆设计，水不再做冷却剂，成本降低，选址灵活。钍资源我国储量丰富，具有竞争优势。钍基熔盐反应堆安全性高，核废料少，有望替代传统铀基核电站。

摘要由作者通过智能技术生成

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新一代核电厂，也就是第四代核反应堆即将问世

之前你是否听说过任何重水反应堆或轻水反应堆，它们所使用的核燃料要么是铀，要么是钚。核电站应选址在水源丰富的地区，以便于为反应堆提供冷却。

目前，随着第四代核电站设计即将开工，前述核电站的典型特征将在其身上完全消失。

新的核电站堆型究竟是什么类型呢？未来的建筑蓝图将呈现怎样的布局呢？

明年将开始建设，到2029年运行

第四代核电站采用熔盐反应堆设计，采用钍作为核燃料，通常被称为钍基熔盐反应堆核电厂。明年将开始施工，预计在2029年完工并达到满负荷运转。

它具备以下几个特征：

水不再充当冷却剂。过去的核电站需要大量水来为反应堆降温，因此全球大部分核电站都设立在沿海地区。

新的反应堆中，水被高温熔融盐所替代，熔融盐的特点是化学性质稳定，同时具有低压力和高温度。它还拥有较高的热容等热性质。

如此一来，反应堆的尺寸将大幅缩小，整体将变得更加轻便和紧凑，建设的费用也会显着降低。特别是在当前模块化建设理念的背景下，整体工程的周期也会减少。

另一方面，由于不需要用水进行降温，核电站的未来选址范围得以拓宽。熔盐反应堆可以在其他地方建设，也能够在干旱的内陆地区进行搭建，甚至还有可能在地下进行建造。

去年，我国在甘肃省民勤县完成了一个试验性的堆场，以便为未来的正式建设进行试运营研究。

多年间建造的核电厂，要么使用铀要么采用钚，随着核电厂数量的增加，对铀和钚的依赖程度也在持续上升。

正好这两种物质在地球上的存量都不多。相比之下，钍的存量超过了铀，而且大部分的资源都蕴藏在我国的地下。

根据之前的公开信息显示，国内钍的储存量是铀的六倍，已知储量估计约为28万吨，位居全球第二。

换句话说，如果未来大规模应用钍作为核燃料，我国将拥有丰富的储备，具备显着的竞争优势。

从其他方面来看，熔盐反应堆在运行时不需要使用大量的水，其自身的温度能够超过700℃，高温不仅可以用来发电，还可以直接转化为工业热源以供利用。

去年完成的设施是用于实验研究的，而即将开始建设的项目预计在2029年达到满负荷运行。换句话说，未来将于本世纪30年代开始使用新的核反应堆。

目前，这一进程的推动者是中国科学院上海应用物理研究所，去年在民勤县建成的实验堆类型的设施，建设与运营均由该机构负责。最近公布的最新建设报告同样是由该研究所发布的。

需要指出的是，尽管这是新一代的核反应堆，各国对此的研究实际上已经进行了数十年。

没有早点加以应用，主要是因为武器的适用性较低

几千年来，人类一直在追求一种像太阳一样恒定的热源。从点火做饭到金属冶炼，从掌握利用热源煮水以驱动蒸汽机，到后来的利用热源来推动发电机发电，人类对能源的渴求与日俱增。

进入20世纪30年代，研究人员终于在实验中观察到了核裂变的现象。这一里程碑特征的发现者是德国科学家哈恩等人。

随后，第二次世界大战爆发，希特勒指示德国的科学家们对核裂变进行专项研究。命运使然，德国在战败之前始终未能将核裂变的巨大能量真正转化为武器。

反而是美国和苏联占得了先机，他们从德国获取了大量的情报甚至科学家，而美国更是走在前头，首先将原子弹投掷到日本。

这种武器化的核裂变反应所产生的巨大能量，正是由铀和钚所推动的。在广岛投下的原子弹采用的是铀235，而长崎的原子弹则使用的是钚239。

正是因为首次采用了这两种核燃料，接下来的几十年里，人类对核能的利用基本上被限制在了这个领域。

事实是，除了铀和钚之外，钍也可以被利用。美国人在当时进行研究时，也对钍的性质进行了多种实验。最初，军方希望将钍的特性应用于飞机上。

日本投降后的第二年，美国空军启动了一项名为ARE的秘密计划。它指的是航天器反应堆测试。