钍反应堆,全球核反应堆排行出炉( 二 )


我国低调测试“钍反应堆”技术,这一黑科技能拯救全球核电站吗?
已进行或正在进行钍燃料发电研究的国家有英国、美国、巴西、德国、印度、法国、中国、捷克、日本、俄罗斯、加拿大、以色列、荷兰 。也就是说,全世界在对钍燃料发电进行研究的国家不止中国一个,想要引领钍燃料发电技术的难度挺大,要算是黑科技,也是全世界不少国家都在研究的黑科技,但这么多国家都在开发的技术,还能算是黑科技吗?只能说是一个非常有前途的技术吧 。
根据世界核能协会的说法,有数种现存的反应堆可以设计成以钍为燃料,其中头5种已踏入发展阶段,后2种仍是理论阶段:(1)重水反应堆;(2)超高温反应堆;(3)沸水反应堆;(4)压水反应堆;(5)快中子反应堆;(6)熔盐反应堆(包括液态氟化钍反应堆),美国橡树岭国家实验室曾经建造了一个原型,于1965-1969年运作;(7)加速器驱动次临界反应堆 。
比如,现在美国的另一种钍燃料应用方式,是研发钍和“高丰度低浓铀”的混合燃料 。这种新型核燃料是金属钍和“高丰度低浓铀”(铀-235丰度在5%至20%范围内)的混合物,将在美国生产,计划出口至印度等新兴核电市场,最快可以在2024年投入商业使用 。金属钍有较高的熔点和较低的工作温度,抗堆芯熔毁能力强于金属铀 。
这种新型核燃料燃耗很深,可在反应堆中停留的时间更长,燃料利用率更高 。此外,新型核燃料产生废物的量将减少80%以上,“燃烧”时产生钚的量也将减少,这有利于防核扩散 。再比如,荷兰在钍燃料上走的也很快 。2021年3月2日,荷兰核研究和咨询集团表示,与代尔夫特理工大学、荷兰基础能源研究所和反应堆开发商Thorizon公司成立联盟,加快开发熔盐堆 。
核研究和咨询集团称,合作伙伴最近取得技术开发进展,为进一步设计和测试用于熔盐堆的重要工艺和材料奠定了基础 。除了生产能源,熔盐堆还可以提供优质的工艺热,同时还非常适合使用钍作为燃料 。荷兰拥有独特的基础设施,非常适合研究和开发熔盐堆等创新的反应堆技术 。Thorizon公司计划在2035年前建成第一座熔盐堆,并投入运行 。
【钍反应堆,全球核反应堆排行出炉】该反应堆将使用部分钍燃料,并示范这一技术 。总之,不仅是中国,现在看全世界有资格染指和技术的高技术国家,都在钍燃料上展开了研究,而且研究的角度也各不相同,比如五种反应堆的技术线路都有人在研究 。现在钍燃料的研究还只能算是刚刚起步,大概说谁家的更先进还有点早,大概要再过些年月才能看得出来吧 。目前只能说,中国在钍燃料的研究上没有被落下,甚至可能还领先了半个身位,但钍燃料这场竞赛还有很长的距离,现在还无法断言谁能笑到最后 。
中国发明的钍核反应堆和二氧化碳变淀粉是否会引领人类进入新时代?
以上两件研究,大概都不太可能有什么引领全世界的说法出现 。首先,钍燃料发电在30年前就已经被美国人做出来了,但又因为其他原因被弃用 。其次,印度、挪威、美国、以色列和俄罗斯都在继续钍燃料发电的研究 。至此,这是一个30年前就有的概念,并且也不是只有中国人在继续研究 。二战后,美国曾经在橡树岭国家实验室建了一个钍燃料熔盐反应堆,于1965年至1969年运作 。
但当时因为要发展核武器,那么铀燃料的反应堆就有天然优势了,这就是美国在1973年叫停了钍燃料反应堆研究的原因 。现在,因为环保和反核武器的原因,全球又开始对钍燃料发电产生了兴趣,中国只是参与研发的一员,并不能说中国引领世界核发电了 。再说说二氧化碳变淀粉,这个确实是一种“从0到1”的创新,如果将来能够低成本、大规模生产,确实有可能会引领世界 。

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