焦點(diǎn)簡(jiǎn)訊:第四代核能系統(tǒng)，釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆，中國(guó)為什么能領(lǐng)先世界？

能源是發(fā)展繞不開(kāi)的話(huà)題，而一個(gè)好的能源至少要滿(mǎn)足兩個(gè)條件，即清潔和高效，以此看來(lái)，核能無(wú)疑是其中的佼佼者。

當(dāng)然，核能也并非完美無(wú)缺，一旦發(fā)生安全事故，則可能帶來(lái)難以想象的后果。為了增強(qiáng)核能使用的安全性，進(jìn)一步提升核能利用效率，各個(gè)國(guó)家都在不斷對(duì)核能系統(tǒng)進(jìn)行更新，目前世界上所廣泛使用的核能系統(tǒng)都已經(jīng)是第三代技術(shù)了，且正在向著第四代核能系統(tǒng)邁進(jìn)。什么是第四代核能系統(tǒng)呢？相比三代核能技術(shù)而言，四代技術(shù)可謂是一種全面的提升。

(資料圖片)

四代核能系統(tǒng)相較之前而言，具有更高的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

具體一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，就是四代核能系統(tǒng)具有防核擴(kuò)散的能力，所產(chǎn)生的的廢物也大幅降低。說(shuō)到第四代核能系統(tǒng)的備選方案，杜基熔鹽堆無(wú)疑是當(dāng)下最優(yōu)的選擇，美國(guó)也是早在上世紀(jì)40年代便看到了這一點(diǎn)，且早早就開(kāi)始了研發(fā)，不過(guò)最終還是被我們搶了先，2021年底的時(shí)候，中國(guó)釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆啟動(dòng)試運(yùn)行，這是世界上首個(gè)釷基反應(yīng)堆，標(biāo)志著我國(guó)在第四代核能系統(tǒng)研發(fā)上已經(jīng)領(lǐng)先于世界。

釷基熔鹽堆與傳統(tǒng)的核電站相比，到底有何不同呢？

我們知道核電站的核心原理就是將核裂變可控化，利用裂變過(guò)程中所產(chǎn)生的熱能來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)電，反應(yīng)原料就是我們所熟悉的鈾235。而第四代的釷基反應(yīng)堆不再使用鈾，反應(yīng)原料變成了釷，這對(duì)于我國(guó)而言具有十分重要的意義。鈾235在自然界中的儲(chǔ)量是很少的，在鈾礦中只占0.7%，而我國(guó)的鈾礦資源本來(lái)就少，這使得長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)的鈾礦都要依賴(lài)于進(jìn)口。

相比鈾礦而言，我國(guó)釷的豐度就要高多了，已探明的儲(chǔ)量約為22.42萬(wàn)噸，如果全部用于核反應(yīng)堆，完全可以滿(mǎn)足我國(guó)數(shù)千年，乃至上萬(wàn)年的能源需求。

相比鈾235而言，釷的優(yōu)勢(shì)不僅在于儲(chǔ)量，還在于反應(yīng)產(chǎn)物。傳統(tǒng)核電站所產(chǎn)生的核廢料之中包含有大量的钚239，而钚239是可以用于制造核武器的，這就帶來(lái)了一定的核擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)，而釷的反應(yīng)產(chǎn)物無(wú)法用于制造核武器，所以自然也就更加安全。釷基熔鹽堆的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是易于推廣。我們都知道核能清潔且高效，可為什么沒(méi)有大面積建造呢？因?yàn)楹穗娬镜慕ㄔ焓苤T多因素的制約。

核電站的建造除了要考慮人口密度小、地質(zhì)災(zāi)害少等因素之外，還有一點(diǎn)非常重要，那就是要靠近河流和海洋。

為什么呢？因?yàn)楸仨氁ＷC有充足的冷卻水供應(yīng)，這就在很大程度上限制了核電站的推廣。而釷基反應(yīng)堆就不同了，它只需要很少的水就可以維持運(yùn)行，所以不需要有源源不斷的水源供應(yīng)，少了這一個(gè)條件，可以建造核電站的地方一下就變多了，甚至于荒無(wú)人煙的廣闊沙漠都可以成為釷基核電站的建造點(diǎn)。

釷基反應(yīng)堆有這么多優(yōu)點(diǎn)，而且又是美國(guó)先開(kāi)始研究的，為什么最后會(huì)讓中國(guó)搶了先呢？

美國(guó)雖然研制得早，但當(dāng)時(shí)正處于美蘇爭(zhēng)霸的特殊歷史時(shí)期，而釷基熔鹽堆的研發(fā)過(guò)程中有很多技術(shù)難題，比如熔鹽對(duì)管道的腐蝕作用、輻照對(duì)材料機(jī)械性能的影響等等，這在當(dāng)時(shí)都是難以解決的，所以在20世紀(jì)70年代中期，這項(xiàng)研究就被擱置了?，F(xiàn)在，這些技術(shù)難題都以被我們所攻克，樂(lè)觀一點(diǎn)來(lái)估計(jì)，在2030年左右，我國(guó)的杜基熔鹽堆核能系統(tǒng)或許就能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)應(yīng)用了。

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