中国钍基熔盐堆技术取得突破性进展:安全高效,应用前景广阔
中国钍基熔盐堆技术取得突破性进展:安全高效,应用前景广阔
中国在核能技术领域取得重大突破!江南造船厂正在建造全球首型24万吨级钍基熔盐堆集装箱船,甘肃武威2MW钍基熔盐堆已获得运行许可证。钍基熔盐堆技术具有安全性高、核废料少、防扩散性能好等特点,是中国自主研发的重要科技成果。
钍基熔盐堆技术优势
钍基熔盐堆是一种利用钍作为核燃料,高温熔盐作为冷却剂和燃料的第四代核能系统技术。它具有多重技术优势:
安全性高:钍基熔盐堆在反应堆发生故障时,泄漏的熔盐会迅速冷却凝固,呈固体态,不容易扩散,方便处理。当熔盐堆内熔盐温度超过预定值时,底部的冷冻塞自动熔化,核燃料熔盐流入应急储存罐,核反应堆就会停止工作。
环保性好:钍基熔盐堆产生的核废料处理相对容易,对环境友好。其核废料的放射性比现有核电站的核废料低得多,半衰期也短得多。
经济性优:钍基熔盐堆具有高转化比和大功率密度,燃料组合耗费低,运行成本低。一座熔盐反应堆生产的燃料在运行几年后还可以重新装备一座新的反应堆,具有极高的经济性。
小型化优势:钍基熔盐堆可以做得非常小巧,非常适合船舶动力应用,甚至可以在航空器上提供动力。
中国钍资源丰富
中国是世界第二大钍矿资源国,钍矿产资源储量仅次于印度,总量达到28.6万吨,其中内蒙古白云鄂博矿就占了22万吨,占比高达77.3%。钍资源的丰富为钍基熔盐堆技术的发展提供了坚实的物质基础。
技术研发进展
2011年,中科院启动了首批中科院战略性先导科技专项(A类)“未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统”,计划用20年左右的时间,在国际上率先实现钍基熔盐堆的应用。甘肃武威钍基熔盐堆正是该计划的实验性项目,实验堆于2018年开工建设,主体工程于2021年完工,建成后将成为全球唯一运行的钍基熔盐实验堆。
应用前景广阔
钍基熔盐堆技术不仅在民用领域具有广阔前景,如建设在内陆地区或沙漠隔壁地区,而且在军事领域也有重要应用价值。例如,钍基熔盐堆可以作为下一代核动力航母的动力堆,其体积和重量大幅缩小,系统效率大幅提升。
与传统核电技术的对比
与传统的轻水反应堆相比,钍基熔盐堆具有显著优势:
轻水反应堆:用水做热载体,需要加压以提高水的沸点,存在高压容器爆炸的风险。一旦反应堆破坏,核反应不会立即终止,需要持续冷却,产生大量核废水。
钍基熔盐堆:使用熔化的氟化盐作为载热工质,常温下为固态,高温下为液态,不需要高压。反应堆底部设有冻结塞,一旦温度过高,冻结塞会熔化,反应堆内的熔盐会流入应急储存罐,自动终止核反应。
商业化应用前景
钍基熔盐堆技术的商业化应用前景广阔。它可以用于发电,也可用于工业热应用、高温制氢以及氢吸收二氧化碳制甲醇等,实现核能综合利用。此外,由于其不能用来制造核武器,更容易实现推广和商用。
本文原文来自东方财富网