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中國熔鹽堆研發領跑全球 未來將在沙漠中發電!

2021-07-22 17:36    熔鹽堆

來自上海應用物理研究所的嚴銳教授及研究團隊公布了一個商用核反應堆的方案,這可能是全球第一個不需要用水冷卻的核反應堆,這意味著我國在沙漠地區中也能實現發電。據悉,這是由液態釷提供動力的熔鹽反應堆,安全性比傳統反應堆更勝一籌。


對于核電站,可能很多人心里都有一種排斥。由于福島核電站事件的影響,很多人都覺得核電站不安全。此外,人們還形成了這樣一種認知——核電站必須建立在海邊。事實卻并非如此。其實,核電站可以分成三類,分別靠近海洋、湖泊、河流。我們常見的靠近大海的核電站,就是臨海核電站,比如福建的福清核電站。靠近湖泊、河流的核電站則是內陸核電站。

不過,全球所有的臨海核電站和內陸核電站都有一個共同點,那就是離不開水。因為核電站在運行時會產生很大的熱量,這時就需要借用水來冷卻,所以核電站一般會靠近海邊和河流。臨海核電站可以通過海水完成裝置的冷卻功能,內陸核電廠則需要搭建冷卻塔來冷卻。然而,隨著科技的進步,核電站未必就一定要靠近水源。就在不久前,我國宣布將打造全球首座無水核反應堆。

來自上海應用物理研究所的嚴銳教授及研究團隊公布了一個商用核反應堆的方案,這可能是全球第一個不需要用水冷卻的核反應堆,這意味著我國在沙漠地區中也能實現發電。據悉,這是由液態釷提供動力的熔鹽反應堆,安全性比傳統反應堆更勝一籌。

我國為什么要發展熔鹽反應堆?

首先,我國已經立下了在2060年前實現碳中和的目標。這意味著我國需要發展更多的清潔能源,除了風電發電、太陽能發電之外,另一個比較好的選擇就是核電了。在地廣人稀的西部建設核電站,可以為我國提供更穩定更清潔的電力。

其次,一旦熔鹽反應堆成功應用,它就可以為我國航母、潛艇等軍艦提供新能源。換言之,這項技術不僅關系到民生,還關系到國防。

除此之外,我國發展熔鹽反應堆的原因還在于,它的核燃料是液態釷。中國的釷儲量位居世界前列,根據預測,它可以滿足我國2萬年的能源需求。目前,世界上大部分核電站都依賴鈾,而我國鈾儲量幾乎是所有發展核電的國家中最低的,這對我國的能源安全相當不利。

中國熔鹽堆研發領跑全球,未來將在沙漠中發電

其實,早在上世紀40年代,就有科學家嘗試用液態鹽而不是固體燃料棒作為反應堆的動力。一開始把這個想法付諸實踐的國家是美國,美國人用這項技術造出了一架轟炸機。后來,美國人還專門修建了一座設施來測試發電能力。

與此同時,法國、蘇聯、日本等國家紛紛加入賽道。但是由于各種原因,這些項目都爛尾了。最大的原因就在于放射性熔鹽很容易導致管道腐蝕和破裂。就在西方國家都紛紛表示放棄的時候,中國科學家卻決定迎難而上。

2011年,我國開始在甘肅武威建造釷基熔鹽堆核能系統的原型,這座城市的周圍就是沙漠。。全國各地的科學家,為了攻克這項技術而不懈努力。在這個過程中,他們終于研發出一種可以在近1000攝氏度的溫度下承受釷鹽輻射的合金。

據悉,我國將在8月份完成“釷基熔鹽堆核能系統”的建設,最快9月份就可以試運行。負責熔鹽反應堆的嚴教授團隊表示,這個商用反應堆可產生的電能高達100兆瓦,這足以滿足一個10萬人小區的用電需求。此外,它比普通核技術更為安全。因為它的熔點很高,熔融鹽會立馬冷卻和凝固,而不會釋放固體和液體的流出物,最終減少放射物質。

如果進展順利的話,我國在2030年就能完成第一個商業反應堆。如今我國不僅計劃在中西部地區建設多個反應堆,還準備將這項技術出口海外。具體來說,我國正在考慮為簽署了“一帶一路”倡議的國家建造熔鹽反應堆。由于釷無法用來制造核武器,所以它比鈾更加沒有后顧之憂。

中國核電早已走向世界

事實上,中國核電早就不是局限于國內,而是已經走向世界了。此前,我國第三代核電技術反應堆“華龍一號”,就引起了全世界的關注。中國核電技術不僅領跑世界,還收到了英國、巴基斯坦等多個國家的合作請求。

隨著中國一帶一路倡議的發展,很多國家希望能夠體驗到我國先進的核電技術。其中,巴基斯坦就是最鮮明的例子。如今,巴基斯坦的卡拉奇核電項目,已經采用了華龍一號的核反應堆技術。在中巴雙方的默契合作下,巴基斯坦的核電項目沒有出現任何問題。相信在未來,我國的核電技術必將會走進更多的國家。

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