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全球首座钍基熔盐堆将于中国开建,独特优势或成中国核航母先驱

2024-08-14科学

核电技术再获突破性进展,中国计划于2025年开始建造世界上第一个商业化的钍基熔盐堆,预计在2029年能实现投产,这项具有革新意义的四代核能科技,不但可以用来发电,也可以用在像航母这样的大型舰船上,钍基熔盐堆具有储量丰富、体积小、无需水冷却等独特优点,或将为中国核电发展带来新的契机。

那么钍基熔盐堆都采用了哪些创新性设计?一旦投入运行将带来哪些好处?

大部分人对钍基熔盐堆的概念都比较陌生,但它却是中国第四代核能科技的一颗璀璨之星,相对于常规核反应堆而言,具有诸多独特的优点, 首先就是作为核燃料的钍,是一种在地壳中含量非常丰富的元素,虽然没有铀矿出名,但在储量上却遥遥领先, 根据有关专家的估算,国内已发现的钍矿储量高达数十万吨,如果都拿去发电,以现在的电力消耗至少能持续两万年之久。

中国首创的钍基熔盐堆,将高温熔融盐与二氧化碳气体当做冷却剂,这样的设计使钍基熔盐堆的体积变的更小 ,不必像常规核电厂那样需要巨大的压力容器, 在保证了反应堆温度与压力高的同时,还具有极高的稳定性, 而体积越小,就意味着钍基熔盐堆的好处越多,众所周知在2023年年底,江南造船集团发布的全球首艘24000TEU级核动力集装箱船,就采用了熔盐反应堆技术,也就是说在不久的将来,我们可以看到核动力货轮甚至核动力邮轮,更振奋人心的是,这款微型核反应堆很有可能被用于航母上,为中国的海上力量提供强有力的支援。

第三就是钍基熔盐堆无需进行水冷却,一般常规核电厂都会建在水源充足的地区,一边使反应堆降温,而钍基熔盐堆则不同,它利用液态盐和二氧化碳进行热能传输,根本就不需要水,就算建在沙漠里也不会有任何问题,而且上海应用物理研究所曾于2021年,在甘肃省武威市民勤县红沙岗工业园区内,成功建造了一座2兆瓦的液体燃料钍基熔盐堆试验装置,为中国西部地区的经济发展做出了贡献,进一步证明了钍基熔盐堆技术的可行性。

研究和开发钍基熔盐堆,对于中国核能工业乃至整个能源产业,都具有重要的意义, 这是一种更安全、干净且有效的新能源,是当今世界能源转型的关键技术之一,事实上美国是第一个对钍基熔盐堆进行研究的国家,早在上世纪60年代就建立了一个实验型的钍基熔盐堆,但出于种种原因,美国基本已经不再对这一领域进行研究,而中国却利用这一机遇,将钍基熔盐堆列入中国科学院首批战略性先导计划。

近十年来,中国在钍基熔盐堆技术方面有了一系列重大突破,但仍存在许多问题亟待解决,从基础研究、实验堆到商业堆的建造,中国都处于世界领先地位, 一旦该项目完成将成为世界首个商业化运行的钍基熔盐堆,为中国能源安全、环境保护及国民经济发展提供新的契机, 对此你还有什么看法?可以在评论区留言讨论,如果你还想了解更多资讯,那就让我们下期再见。