全球首發(fā)！剛剛中國(guó)開(kāi)啟了無(wú)限能源的時(shí)代

無(wú)限能源真的被中國(guó)突破了！

假如我告訴你，有種技術(shù)可以解決我們未來(lái)兩萬(wàn)年的能源需求，并且絕對(duì)環(huán)保、絕對(duì)安全、絕對(duì)可靠，你是不是覺(jué)得我又要開(kāi)始吹核聚變了？

然后把我批判一番，說(shuō)什么核聚變永遠(yuǎn)還差五十年，我們這輩子恐怕看不到了。

但我要是告訴你們，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)投入使用了，祖國(guó)的大西北已經(jīng)有人用它來(lái)工作生活了，無(wú)限能源的時(shí)代真來(lái)了，你還會(huì)質(zhì)疑我嗎？

新華社的消息啊，就在本月初，由中科院上海應(yīng)用物理所牽頭在甘肅民勤建成的釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆首次實(shí)現(xiàn)釷鈾核燃料轉(zhuǎn)換，成為目前唯一運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)釷燃料入堆的熔鹽堆。

注意，這個(gè)唯一不是全國(guó)唯一，而是全球唯一。

釷基熔鹽堆是第四代核電技術(shù)的核心路徑，只要建成就能穩(wěn)定運(yùn)行兩萬(wàn)年，理論上等同于無(wú)限能源。

因此即便未來(lái)核聚變發(fā)電沒(méi)取得突破，咱們單靠這項(xiàng)技術(shù)，也足夠徹底解放生產(chǎn)力了。

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陪我的國(guó)一起復(fù)興

在釷基熔鹽堆之前的核電站，之所以沒(méi)有解決電力的無(wú)限供應(yīng)，主要有兩大難題，而釷基熔鹽堆把這兩大難題，都給輕松解決了。

首先就是燃料供給的難題。前三代核電技術(shù)，燃料棒用的都是鈾，而我們國(guó)家的鈾礦儲(chǔ)備實(shí)在是太差了。

截止去年，全世界已探明且隨時(shí)能開(kāi)采的鈾礦儲(chǔ)量大概是550萬(wàn)噸，而中國(guó)只有17萬(wàn)噸，就占3個(gè)點(diǎn)。而且就這17萬(wàn)噸的鈾礦，八成以上全是些低品相的礦石，雜質(zhì)太多了，平均含鈾量?jī)H為0.05%，遠(yuǎn)不如澳大利亞的0.6%。

因此咱們的鈾礦，在保障戰(zhàn)略武器的生產(chǎn)之外，要么開(kāi)采成本過(guò)高，要么干脆沒(méi)法開(kāi)采。這也就導(dǎo)致了一個(gè)什么問(wèn)題呢？

就是中國(guó)的核電燃料，長(zhǎng)期依賴國(guó)外的進(jìn)口鈾，2010年~2024年，進(jìn)口鈾礦占我國(guó)核電站鈾用量的比例，穩(wěn)定在83%-90% 之間。這么高的依賴度，萬(wàn)一國(guó)外斷供，我們核電產(chǎn)業(yè)不就癱瘓了嗎。

直到2023年，中核集團(tuán)開(kāi)發(fā)了溶浸采鈾技術(shù)，能夠開(kāi)采含量只有 0.01% 的鈾礦，這才讓我們國(guó)內(nèi)的鈾礦開(kāi)采提高了3倍，但這離解放生產(chǎn)力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

不信我再來(lái)跟大家算筆賬，全球550萬(wàn)噸的原生鈾礦，在經(jīng)過(guò)開(kāi)采、水冶提純、離子交換、濃縮富集等流程后，最終能得到的燃料級(jí)鈾棒，大概只剩下1350噸了。

但這里還涉及到一個(gè)鈾濃縮的問(wèn)題。

高濃縮鈾主要用于核武器生產(chǎn)，而核電站用的基本是低濃縮鈾，豐度大概為3%，意思就是每 100份質(zhì)量的低濃縮鈾里，有3份質(zhì)量是 U235，剩下97份是不能直接裂變的U238。

換句話說(shuō)，1350噸燃料級(jí)鈾，最終能干活的實(shí)際質(zhì)量，也就40.5噸左右。

理論上，每噸直接參與裂變的鈾所發(fā)出的電，相當(dāng)于火電站里燒2600噸優(yōu)質(zhì)煤發(fā)的電。那么40.5噸的鈾，其能量約等于10.53億噸煤炭，你知道這組數(shù)據(jù)有多低嗎？

同樣按煤炭的效率計(jì)算，2024 年全球一次能源的消耗總量約為180 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，這意味著你就算把全世界所有的鈾礦拿去發(fā)電，也只能滿足人類每年10%的用電需求。

而這還是比較理想的狀態(tài)，現(xiàn)實(shí)是稍微好點(diǎn)的鈾礦資源，都要優(yōu)先保障核武器的生產(chǎn)。

也正是因?yàn)殁欈D(zhuǎn)化的效率實(shí)在太低了，且地球上的鈾礦資源嚴(yán)重不足，所以核電技術(shù)問(wèn)世半個(gè)多世紀(jì)了，但對(duì)整個(gè)人類的能源需求來(lái)說(shuō)，只是可有可無(wú)的錦上添花，談不上救命的雪中送炭。

然而，中國(guó)這次研發(fā)釷基熔鹽堆就完全不同了，講雪中送炭都算輕了，完全就是妙手回春、枯骨生花，我挑幾個(gè)核心點(diǎn)來(lái)說(shuō)。

第一、發(fā)電效率更高，釷基熔鹽堆的發(fā)電效率，是鈾基反應(yīng)堆的1.5倍。

第二、能量釋放效率更高，1噸釷裂變時(shí)產(chǎn)生的能量相當(dāng)于350萬(wàn)噸煤炭，是鈾的136倍。

第三、儲(chǔ)備規(guī)模大，在全球可開(kāi)采的釷礦資源中，我們的儲(chǔ)備世界第一，占比超過(guò)八成，足夠中國(guó)使用兩萬(wàn)年之久。

除了燃料外，釷基熔鹽堆技術(shù)解決的另一大難題，就是鈾堆普遍存在的安全隱患。

2011年3月12日，日本福島核電站出現(xiàn)特大泄露事故，危情等級(jí)被劃分為跟切爾諾貝利核事故一樣的等級(jí)，也就是最高等級(jí)的7級(jí)。

隨后，全球多國(guó)相繼收緊核電項(xiàng)目：德國(guó)宣布終止一切新建核電項(xiàng)目，并對(duì)已建好并投入使用的核電站進(jìn)行全面拆除；美國(guó)、日本、法國(guó)先后下調(diào)核電擴(kuò)張目標(biāo)；瑞典、意大利通過(guò)立法約束本國(guó)能源部門的核電計(jì)劃。

咱們國(guó)家更是暫緩了所有內(nèi)陸核電規(guī)劃。像四川蓬安三壩核電站、湖北咸寧大畈核電站、湖南桃花江核電站，都是因?yàn)楦u危機(jī)被叫停的。

可以說(shuō)福島核事故中暴露出的安全隱患，讓全世界的核電建設(shè)，都陷入了一個(gè)極端的低谷期。

大家全被鈾燃料的不穩(wěn)定性和不可靠性，給搞怕了。

沒(méi)辦法，畢竟核泄露的危害太大了，你看切爾諾貝利都過(guò)去多少年了，還是一座鬼城。

但釷堆就不同了，比起鈾堆，它是全方位的穩(wěn)。

比如說(shuō)鈾堆在運(yùn)行后需要用高壓容器把燃料棒和冷卻水裝進(jìn)去，它每時(shí)每刻都需要消耗大量的水資源來(lái)給反應(yīng)堆降溫，但內(nèi)陸的淡水資源有很稀缺，所以我們國(guó)家的核電站，不管是已建好的還是正在建的，選址一律在沿海地區(qū)。

如果冷卻系統(tǒng)出事，燃料棒的溫度就會(huì)一路飆升把容器燒穿，然后造成像福島那樣的核事故。

而釷基熔鹽堆的燃料是直接溶在一種特制的液態(tài)鹽里的，既不用高壓，也不需要用水去頻繁做冷卻，全程就在常壓下運(yùn)行。溫度只要超過(guò)八百度裝燃料的液態(tài)鹽就會(huì)自動(dòng)凝固堵住管道，反應(yīng)旋即終止，從根本上避免爆炸泄露的風(fēng)險(xiǎn)。這也是為什么釷基熔鹽的實(shí)驗(yàn)堆不放在沿海地區(qū)，而選擇在極度缺水的民勤縣。

缺水本來(lái)就是核電站無(wú)法深入內(nèi)陸原因之一，現(xiàn)在釷堆技術(shù)路線少了水冷卻的環(huán)節(jié)。

今后哪怕是嚴(yán)重干旱少雨的西北，也能用上先進(jìn)的核電技術(shù)了。

再比如說(shuō)放射性污染方面，鈾堆的核廢料含有大量劇毒物質(zhì)，稍微泄露出去一點(diǎn)，對(duì)周圍環(huán)境的放射性破壞動(dòng)輒就能持續(xù)好幾萬(wàn)年。

不但處理成本十分高昂，還時(shí)刻擔(dān)心被人偷走拿去搞臟彈。

只能用特殊手段深埋地下，等他自然衰減。整個(gè)過(guò)程短則幾百年，長(zhǎng)則上千年也不是沒(méi)有。

相比之下，釷堆的廢料主要是鈾233，放射性只用一百年就衰減到無(wú)害水平了，并且體積只有鈾廢料的二十分之一，更容易做到環(huán)保埋藏。

然后釷堆也不像鈾堆，它的燃料始終混在液態(tài)鹽里，壓根沒(méi)法提取武器級(jí)材料。而鈾堆里的鈾雖然是低濃縮，但有條件的做成武器級(jí)的高濃縮鈾問(wèn)題也不大，沒(méi)條件的還可做成臟彈，靠放射性物質(zhì)照樣能害死一大片人。

因此搞海外核電的難度一直很大，要受到各方面的監(jiān)管，但隨著釷堆技術(shù)投入使用，我們核電產(chǎn)業(yè)必然會(huì)先于歐美占據(jù)更大一塊全球市場(chǎng)。

那在解決前三代鈾堆，在燃料供應(yīng)和安全方面的痛點(diǎn)之余，釷基熔鹽堆還有一個(gè)連核聚變都不具備的優(yōu)勢(shì)，那就是小型化。

其實(shí)反應(yīng)堆的體積本來(lái)就不大，但使用鈾堆的傳統(tǒng)核電站，要建冷卻塔和安全殼這樣的大家伙來(lái)保護(hù)它，整個(gè)體量自然就變得很大了。

但釷堆不用冷卻水，也不怕燒穿殼，省了這兩個(gè)環(huán)節(jié)，反應(yīng)堆體積能做到標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的大小。

像兩年前江南造船廠官宣要造全球最大的核動(dòng)力輪船，用的就是第四代釷基熔鹽反應(yīng)堆技術(shù)，省下的燃料空間能再多裝四成的貨。

再給你們說(shuō)個(gè)更牛的，我們不是要在2030年前完成載人登月嗎？

再這之后，下一步就是建立月球基地，搞地球到月亮之間的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)了，但不管你是搞三通一平的基建，還是搞工業(yè)生產(chǎn)，都得需要電對(duì)吧？

那么電從哪里來(lái)呢？

美國(guó)NASA曾經(jīng)算過(guò)一筆很細(xì)的賬，光伏板是最具性價(jià)比的，但建立永久月球基地至少需要5兆瓦的電力，而你用火箭送光伏板上去至少要發(fā)射30次貨運(yùn)飛船，按星艦一次1.2億美元的發(fā)射成本來(lái)算，僅送光伏板就要燒掉36億美元。

但如果換做集裝箱大小的釷堆就方便多了。反應(yīng)堆送一次，外殼送一次，燃料棒再送一次，最多三次就齊全了，而這一座釷堆發(fā)出的電能頂?shù)蒙?/strong>10萬(wàn)塊光伏板。

也正是由于釷堆小型化的前景很可觀，美國(guó)早在冷戰(zhàn)時(shí)期，就想把這種堆型用來(lái)搞核動(dòng)力戰(zhàn)略轟炸機(jī)，但關(guān)鍵在于釷基熔鹽堆里的氟離子具有非常非常強(qiáng)悍的腐蝕性，傳統(tǒng)的特種鋼在它面前最多用三月就被溶穿了。

過(guò)去五十年，美國(guó)動(dòng)用了國(guó)內(nèi)最頂級(jí)的化學(xué)和材料專家，都沒(méi)能解決抗強(qiáng)腐蝕性的問(wèn)題，導(dǎo)致釷堆的研發(fā)進(jìn)展停擺了幾十年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后中國(guó)。

而我們通過(guò)對(duì)鎳基合金的改性，終于研發(fā)出能夠抵抗高溫的氟離子強(qiáng)腐蝕的材料，這才有了今天的成就。

再悄悄告訴老美一句，鎳基合金改性需要用到一種你們心心念的物質(zhì)：沒(méi)錯(cuò)，正是稀土。

同志們，此時(shí)此刻，我只想說(shuō)一句：未來(lái)已來(lái)，無(wú)限能源的時(shí)代，在中國(guó)手里，開(kāi)啟了!

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