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滿足2萬年能源要求!中國突破“無限能源”:建全球首座釷熔鹽堆 (第1/3頁)

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滿足2萬年能源要求!中國突破“無限能源”:建全球首座釷熔鹽堆

娛樂小龍王

2024-08-05 17:16河南

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第四代核電站2029年執行,採用釷基熔鹽反應堆設計,水不再做冷卻劑,成本降低,選址靈活。釷資源我國儲量豐富,具有競爭優勢。釷基熔鹽反應堆安全性高,核廢料少,有望替代傳統鈾基核電站。

摘要由作者透過智慧技術生成

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新一代核電廠,也就是第四代核反應堆即將問世

之前你是否聽說過任何重水反應堆或輕水反應堆,它們所使用的核燃料要麼是鈾,要麼是鈽。核電站應選址在水源豐富的地區,以便於為反應堆提供冷卻。

目前,隨著第四代核電站設計即將開工,前述核電站的典型特徵將在其身上完全消失。

新的核電站堆型究竟是什麼型別呢?未來的建築藍圖將呈現怎樣的佈局呢?

明年將開始建設,到2029年執行

第四代核電站採用熔鹽反應堆設計,採用釷作為核燃料,通常被稱為釷基熔鹽反應堆核電廠。明年將開始施工,預計在2029年完工並達到滿負荷運轉。

它具備以下幾個特徵:

水不再充當冷卻劑。過去的核電站需要大量水來為反應堆降溫,因此全球大部分核電站都設立在沿海地區。

新的反應堆中,水被高溫熔融鹽所替代,熔融鹽的特點是化學性質穩定,同時具有低壓力和高溫度。它還擁有較高的熱容等熱性質。

如此一來,反應堆的尺寸將大幅縮小,整體將變得更加輕便和緊湊,建設的費用也會顯著降低。特別是在當前模組化建設理念的背景下,整體工程的週期也會減少。

另一方面,由於不需要用水進行降溫,核電站的未來選址範圍得以拓寬。熔鹽反應堆可以在其他地方建設,也能夠在乾旱的內陸地區進行搭建,甚至還有可能在地下進行建造。

去年,我國在甘肅省民勤縣完成了一個試驗性的堆場,以便為未來的正式建設進行試運營研究。

多年間建造的核電廠,要麼使用鈾要麼採用鈽,隨著核電廠數量的增加,對鈾和鈽的依賴程度也在持續上升。

正好這兩種物質在地球上的存量都不多。相比之下,釷的存量超過了鈾,而且大部分的資源都蘊藏在我國的地下。

根據之前的公開資訊顯示,國內釷的儲存量是鈾的六倍,已知儲量估計約為28萬噸,位居全球第二。

換句話說,如果未來大規模應用釷作為核燃料,我國將擁有豐富的儲備,具備顯著的競爭優勢。

從其他方面來看,熔鹽反應堆在執行時不需要使用大量的水,其自身的溫度能夠超過700c,高溫不僅可以用來發電,還可以直接轉化為工業熱源以供利用。

去年完成的設施是用於實驗研究的,而即將開始建設的專案預計在2029年達到滿負荷執行。換句話說,未來將於本世紀30年代開始使用新的核反應堆。

目前,這一程序的推動者是中國科學院上海應用物理研究所,去年在民勤縣建成的實驗堆型別的設施,建設與運營均由該機構負責。最近公佈的最新建設報告同樣是由該研究所釋出的。

需要指出的是,儘管這是新一代的核反應堆,各國對此的研究實際上已經進行了數十年。

沒有早點加以應用,主要是因為武器的適用性較低

幾千年來,人類一直在追求一種像太陽一樣恆定的熱源。從點火做飯到金屬冶煉,從掌握利用熱源煮水以驅動蒸汽機,到後來的利用熱源來推動發電機發電,人類對能源的渴求與日俱增。

進入20世紀30年代,研究人員終於在實驗中觀察到了核裂變的現象。這一里程碑特徵的發現者是德國科學家哈恩等人。

隨後,第二次世界大戰爆發,希特勒指示德國的科學家們對核裂變進行專項研究。命運使然,德國在戰敗之前始終未能將核裂變的巨大能量真正轉化為武器。

反而是美國和蘇聯佔得了先機,他們從德國獲取了大量的情報甚至科學家,而美國更是走在前頭,首先將原子彈投擲到日本。

這種武器化的核裂變反應所產生的巨大能量,正是由鈾和鈽所推動的。在廣島投下的原子彈採用的是鈾235,而長崎的原子彈則使用的是鈽239。

正是因為首次採用了這兩種核燃料,接下來的幾十年裡,人類對核能

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