用我國儲量豐富的釷(tǔ)作核燃料,這并非科幻,而是正在發生的現實。
近期,我國第四代核裂變反應堆——釷基熔鹽堆正式建成并實現釷鈾轉換,成為全球唯一運行的熔鹽堆,也是我國目前唯一建在戈壁灘的核反應堆。這座誕生于戈壁的“核動力奇跡”,究竟實現了哪些顛覆性技術突破?
釷基熔鹽堆是一種清潔高效的能源系統,與高溫熔鹽儲能、高溫制氫、太陽能、風能、煤氣油化工相結合能夠形成多能互補、低碳復合的能源系統和低碳化工體系。
作為第四代核裂變反應堆技術的核心代表,釷基熔鹽堆不僅在安全性能與能源效率上實現跨越式升級,更有望破解我國“核燃料長期依賴進口”的困局,讓中國穩穩站上全球熔鹽堆核能技術的領跑位置。
長期以來,“鈾資源匱乏”制約著中國核能產業的發展。釷基熔鹽堆的橫空出世,讓中國核能迎來“換道超車”的關鍵契機——它打破了傳統核電對鈾燃料的依賴,將我國儲量豐富的釷作為核燃料。
釷本身不能直接發生裂變
如何讓它產生能量?
技術關鍵在于,用中子轟擊釷原子核,將其轉化為高效裂變的鈾-233,堪稱核能領域的“點石成金”。我國釷礦儲量豐富,真正實現了“家里有礦,能源不愁”。
更具經濟價值的是,我國已探明的釷礦大多是開采稀土時的伴生副產品,相當于“開采稀土附贈釷資源”,不僅大幅降低了核燃料的獲取成本,更順帶解決了稀土開采的增值利用,一舉兩得。
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釷基熔鹽堆選址靈活
核電不再局限于沿海地區
除了燃料來源的革命性突破,釷基熔鹽堆在安全性與選址靈活性方面更是帶來了驚喜。
傳統核電站是名副其實的“喝水大戶”,一座百萬千瓦級常規核電機組,每小時需消耗數千噸冷卻水,用于帶走反應堆核芯產生的巨額熱量。核電站如果“沒水喝”,堆芯就可能因過熱引發熔毀風險。
但釷基熔鹽堆,卻像一位自帶“干糧”的沙漠探險家,因其自身的安全性完全顛覆了這套“生命維持系統”。它采用的高溫熔鹽,本身就能在600-700°C的高溫下保持穩定液態,是完美的“熱量搬運工”。在運行過程中,無需外部水源補給,僅靠熔鹽在封閉回路中的自然循環,就能持續帶走堆芯產生的熱量,從根本上杜絕因冷卻失效引發的安全隱患。
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正因為有了這套“不口渴”的冷卻系統,讓釷基熔鹽堆擺脫了傳統核電的選址束縛,有望走向更廣闊的天地。它不需要像傳統核電站那樣“傍海而居”,能瀟灑地建在甘肅民勤的沙漠里。
從此,核電不再局限于沿海地區,有望深入廣袤內陸,依托我國豐富的釷資源,為更多地區提供清潔穩定的能源,點亮未來的萬家燈火。
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來源:央視新聞
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