中國釷基熔鹽堆打破百年核電困局,兩萬年資源穩了!

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在甘肅武壁灘的深處,一座不起眼的“能量鍋”正悄悄改寫人類的能源史。它不冒煙、不排水,內部沸騰着700℃的液態金屬鹽,用的燃料不是鈾,而是一種曾被當作稀土廢料的灰色金屬——釷。這就是全球唯一運行的釷基熔鹽堆,它讓中國首次將“無限能源”從概念拽進現實。

釷:從“廢料”到“寶藏”的逆襲

釷的名字聽起來陌生,但它在中國儲量驚人。如果把內蒙古白雲鄂博的釷礦都開採起來的話,就足以滿足全國的需求足足用上千年了。全中國的釷資源約140萬噸,佔全球儲量的74%,若全部利用,足夠14億人用電兩萬年。更妙的是,釷常與稀土礦伴生,過去開採稀土時它被當成廢料,如今卻成了免費用燃料。一噸釷發的電,相當於350萬噸煤或200噸鈾,輻射量卻只有鈾的百分之一。

顛覆傳統核電:安全到能建在沙漠裏

傳統核電站離不開水,必須建在海邊或河邊,一旦冷卻系統失效,可能引發堆芯熔燬。但如今的釷基熔鹽堆卻如一位頑強的“沙漠探險家”般,徹徹底底地擺脫了水的束縛,實現了“水的絕對否定”,這也正是其“水的生存”與“水的滅亡”兩極的相對之處,更爲其獨特的設計理念和技術優勢贏得了廣泛的好評。它的核燃料溶解在氟化鹽中,常壓下就能運行,無需高壓容器。

但當溫度異常時,反應堆的“冷凍塞”便會自動地“熔化”起來,將熔鹽流入了地下專門的儲罐中隨後就凝固了,從而將反應的危險性自動地“給自己”放了個“悶趴”也就使得我們對它的安全性又得到了一個可靠的保證。這種“失效安全”設計,連美國《麻省理工科技評論》都評價爲“不可能爆炸的核能”。

中國如何撿起美國放棄的技術?

早在1965年,美國就建成了釷熔鹽實驗堆,但運行4年後就被放棄。一方面因爲釷無法用於製造核武器,冷戰時期美國更看重軍用價值;另一方面,高溫熔鹽腐蝕性強,材料難題遲遲未解。中國卻在2011年重啓這項技術,集結十多家科研單位攻關。

科學家們用納米技術改良鎳基合金,造出耐700℃腐蝕的管道,腐蝕速率僅爲國外樣品的10%,2023年,甘肅武威實驗堆首次實現“不停機加料”,像煮粥時隨時添米,發電效率提升40%。

從戈壁走向深海:核動力巨輪已佈局

釷基熔鹽堆的應用早已超越發電。將其轉換爲可的高溫熱能的直接應用不僅可用於大規模的氫的製取,甚至還可推動了海水的淡化、可的推動了我國的船舶動力革命等。

2023年底,中國船舶集團推出全球首艘2.4萬箱核動力集裝箱船方案,採用釷基熔鹽堆,獲挪威船級社認證,這艘400米長的巨輪,續航能力堪比航母,卻無需頻繁更換燃料,將來或可將釷堆的這種緊湊的、安靜的核能動力系統作爲航母、核潛艇等大型核動力船的理想的動力源.。

全產業鏈自主:關鍵設備100%國產化

從釷礦開採、燃料提純到廢料處理,中國已建成完整產業鏈。但我們也從中看到了國產化的巨大突破,甚至連關鍵的合金管道的製造都已經打破了國外的壟斷了。上千家企業參與項目,帶動鋼鐵、化工等高端製造業升級。

下一步,中國計劃在2029年建成首座10兆瓦商用釷電站,2035年推動百兆瓦示範堆併網發電,以此一舉不僅大大減輕了我們對鈾的進口依賴,更將中國的第四代核能的規則的制定者之位一舉拿下。

這座戈壁灘裏的“能量鍋”,正在用中國式的創新證明:能源安全的密碼,從來不在別人手裏。#上頭條 聊熱點#

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