“熔盐反应堆的概念最早是在1946年设计的,作为美国空军前身制造核动力
超音速 喷气机计划的一部分。然而,该实验和随后的许多其他实验——包括田纳西州橡树岭国家实验室的一个运行多年的实验反应堆——遇到了问题。由热盐裂管引起的腐蚀和钍的微弱放射性,使得裂变反应很难在不添加铀的情况下达到
可持续 的水平。”
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中国正准备启动世界上第一个“清洁”商业核反应堆
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发布时间: 07-2614:57优质科学领域创作者
中国科学家公布了世界上首个不需要水冷却的实验性核反应堆的计划。熔盐核反应堆使用液态钍而不是铀,预计比传统反应堆更安全,因为熔盐暴露在空气中时会迅速冷却和凝固,使钍隔热,因此与传统反应堆的泄漏相比,任何潜在的泄漏都会对周围环境的辐射更少。
原型反应堆预计将于下个月完成,第一次测试最早将于 9 月开始。这将为建造第一个商业反应堆铺平道路,该反应堆定于2030年建造。
由于这种类型的反应堆不需要水,因此可以在沙漠地区运行。首座商用反应堆的选址将在沙漠城市武威,中国计划在西部人烟稀少的沙漠和平原以及中国“
一带一路 ”沿线国家多达30座建设该型核反应堆。“
一带一路”倡议是一项全球投资计划,将投资70个国家的基础设施。
核能出口是“一带一路”计划的重要组成部分。“
核电‘走出去’已经成为国家战略,核电出口有利于优化出口贸易,释放国内
高端制造 能力,”全国政协常委王守军表示。
钍是一种以北欧雷神命名的银色放射性金属,比铀便宜得多,地球上的钍含量比其他放射性原始也多得多,而且不能轻易用于制造核武器。据开发原型的上海应用物理研究所的团队称,新反应堆是中国在2060年实现
中国碳中和 的努力的一部分。
“小型反应堆在效率、灵活性和经济性方面具有显着优势,”上海应用物理研究所物理学教授严锐及其同事在 7 月 15 日发表在《核技术》杂志上的一篇关于该项目的论文中写道,“它们可以在未来向清洁能源的过渡中发挥关键作用。预计未来几年小型反应堆将得到广泛部署。”
熔盐反应堆不使用燃料棒,而是将钍溶解成液态氟化盐,然后将其送入温度高于 600 摄氏度的反应堆室。当受到高能中子的轰击时,钍原子会转化为铀-233,这是一种铀的同位素,然后可以通过称为核裂变的过程分裂、释放能量甚至更多的中子。然后开始了连锁反应,将热量释放到钍盐混合物中,然后将其送入第二个腔室,在那里多余的能量被提取并转化为电能。
长期以来,钍反应堆对核科学家有着难以捉摸的吸引力。钍位于化学元素周期表中铀左侧的两个位置,几乎所有开采的钍都是用于核反应的同位素钍-232。相比之下,传统核反应堆中使用的裂变铀-235 仅占总开采铀的0.72%。这使得钍成为更丰富的能源。
钍的优势还不止于此。铀-235 核反应的废料在长达10,000年的时间里仍保持高放射性,其中包括核武器的关键成分钚-239。传统的核废料必须存放在铅制容器中,隔离在安全设施中,并经过严格检查以确保不会落入坏人之手。相比之下,钍核反应的主要副产品是铀-233,可在其他反应中回收,以及许多其他具有平均“半衰期”(物质放射性原子一半所需的时间)的副产品衰变到非放射性状态)仅500 年。
在2兆瓦原型机于9月进行测试后,中国计划建造其第一座商业钍反应堆。研究人员声称它只有3米高和2.5米宽,能够产生100兆瓦的电力,足以为100,000人提供电力。尽管如此,它必须与其他设备配对,如蒸汽涡轮机,以产生可用的电力。
熔盐反应堆的概念最早是在1946年设计的,作为美国空军前身制造核动力超音速喷气机计划的一部分。
然而,该实验和随后的许多其他实验——包括田纳西州橡树岭国家实验室的一个运行多年的实验反应堆——遇到了问题。由热盐裂管引起的腐蚀和钍的微弱放射性,使得裂变反应很难在不添加铀的情况下达到可持续的水平。
作为实现
碳中和努力的一部分,核反应堆并不是中国投资的唯一技术。白鹤滩大坝是继中国三峡大坝之后的世界第二大水力发电设施,于6月上线,发电容量为16吉瓦(1吉瓦为1000兆瓦)。总部位于英国的能源咨询公司伍德玛肯西(Wood Mackenzie) 估计,中国将在未来五年内增加430吉瓦的
太阳能 和风能新装机容量。
中国已称为了气候变化的全球领导者,发展清洁能源是中国可持续发展的重要一环,因此,“清洁”商业核反应堆的开发应用具有战略意义。