中國(guó)釷基熔鹽堆首次實(shí)現(xiàn)釷鈾轉(zhuǎn)換，釷基能源可使用2萬(wàn)年

中國(guó)釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆首次實(shí)現(xiàn)釷鈾核燃料轉(zhuǎn)換。

這不僅證明了釷轉(zhuǎn)化為鈾的技術(shù)可行性，也意味著中國(guó)突破了傳統(tǒng)核電對(duì)鈾資源的依賴(lài)。

那什么是釷基熔鹽堆？

釷基熔鹽堆是第四代核反應(yīng)堆技術(shù)，它結(jié)合了兩大關(guān)鍵點(diǎn)。

首先是釷基核燃料，它使用釷-232 作為主要原料，而不是當(dāng)今主流反應(yīng)堆普遍使用的鈾-235。

釷-232本身不會(huì)自發(fā)裂變，但它能吸收一個(gè)中子，變成釷-233，接著再經(jīng)過(guò)兩次衰變，就變成鈾-233，這才是真正能發(fā)生核裂變的燃料。

所以把釷變成鈾的過(guò)程，就相當(dāng)于在反應(yīng)堆里現(xiàn)場(chǎng)造燃料。

其次是熔鹽冷卻劑。

主流的核反應(yīng)堆是使用水來(lái)作為冷卻劑，所以大部分核電站都建在海邊，比如日本的福島核電站。

而釷基反應(yīng)堆是把核燃料溶解在高溫熔融的氟化鹽中。

同時(shí)這種熔鹽也作為冷卻劑，它將裂變產(chǎn)生的熱量，帶到堆外的“熱交換器”里。

相比傳統(tǒng)的壓水堆，釷基熔鹽堆最大的優(yōu)點(diǎn)就是安全。

熔鹽在常壓下就是液態(tài)，無(wú)需像壓水堆那樣承受150個(gè)大氣壓的高壓，徹底消除了堆芯熔毀和高壓爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

而且，一旦遇到停電等異常情況，冷卻停止，反應(yīng)堆底部的固態(tài)鹽塞會(huì)自動(dòng)熔化，液態(tài)燃料會(huì)依靠重力全部流入應(yīng)急儲(chǔ)存罐，核反應(yīng)隨即終止。

而傳統(tǒng)核電站，一旦冷卻系統(tǒng)出了問(wèn)題，裂變反應(yīng)會(huì)持續(xù)產(chǎn)生大量熱量，就像一個(gè)沒(méi)有透氣口的高壓鍋，隨時(shí)都有爆炸的危險(xiǎn)。

但釷基熔鹽堆不同，當(dāng)堆內(nèi)溫度過(guò)高時(shí)，液態(tài)燃料會(huì)膨脹，核反應(yīng)功率自動(dòng)下降直至停止，不會(huì)出現(xiàn)熱量堆積。

最關(guān)鍵的是，釷基熔鹽堆僅靠熔鹽在封閉回路中的自然循環(huán)，就能持續(xù)帶走堆芯產(chǎn)生的熱量，而傳統(tǒng)核電站每小時(shí)就需消耗數(shù)千噸冷卻水。

也就是說(shuō)釷基熔鹽堆可以建造在任何地方，比如內(nèi)陸的沙漠、戈壁等地方，甚至月球也沒(méi)問(wèn)題。

由于月球不缺釷，在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，咱們可以在月球建立釷基核反應(yīng)堆，為月球基地提供電力保障。

更重要的是，釷可比鈾資源豐富多了。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球釷儲(chǔ)量約為鈾的3-4倍。

而中國(guó)擁有約28.7萬(wàn)噸釷資源，單單內(nèi)蒙古一個(gè)礦區(qū)的儲(chǔ)量就夠全國(guó)人民用兩萬(wàn)年。

要知道，中國(guó)是“富釷貧鈾”的國(guó)家，鈾資源進(jìn)口依賴(lài)度超過(guò)70%

如果釷基熔鹽堆能夠成功商業(yè)化，中國(guó)核能“卡脖子”的問(wèn)題就可以徹底解決。

而且，釷是跟稀土礦伴生的，全球領(lǐng)先的稀土提煉技術(shù)就在中國(guó)。

別的國(guó)家挖半天也難提純，而我們則是開(kāi)采稀土的同時(shí)“順手帶走”。

既然釷基熔鹽堆這么香，美國(guó)為何不造？

別說(shuō)，上世紀(jì)60年代，釷基熔鹽堆技術(shù)最早起源于美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。

但他們研究了50多年，也沒(méi)邁過(guò)這道坎。

除了技術(shù)上的瓶頸外，美國(guó)人覺(jué)得釷這玩意非常安全，在軍事上沒(méi)啥用途。

特別是美蘇冷戰(zhàn)期間，他們優(yōu)先發(fā)展能生產(chǎn)武器級(jí)核材料的反應(yīng)堆，迫切地想要研制出原子彈、氫彈。

國(guó)家層面都沒(méi)有人去扶持，釷基反應(yīng)堆技術(shù)也就被擱置了。

但中國(guó)不一樣，2021年，中國(guó)在甘肅武威成功啟動(dòng)了世界首個(gè)實(shí)驗(yàn)性釷基熔鹽堆，發(fā)電功率2MW。

目前該反應(yīng)堆已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)公斤級(jí)釷燃料的入堆運(yùn)行，成為目前國(guó)際上唯一運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)釷燃料入堆的熔鹽堆。

接下來(lái)，咱們的目標(biāo)是力爭(zhēng)在2035年左右建成百兆瓦級(jí)示范堆并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)發(fā)電。

任何國(guó)家想跟進(jìn)這條技術(shù)路線(xiàn)，都繞不開(kāi)釷。

想要獲得穩(wěn)定廉價(jià)的釷，就得先建立起一套完整的稀土產(chǎn)業(yè)鏈。

而要支撐起這個(gè)龐大的工業(yè)體系，又離不開(kāi)海量的電力和先進(jìn)的電網(wǎng)技術(shù)，這一切，恰恰都是中國(guó)的絕對(duì)強(qiáng)項(xiàng)。

這道環(huán)環(huán)相扣的產(chǎn)業(yè)壁壘，足以讓絕大多數(shù)競(jìng)爭(zhēng)者望而卻步。

甘肅戈壁灘上的這堆“火”，看似微小，卻可能點(diǎn)燃未來(lái)能源的“燎原之勢(shì)”。