钍基熔盐核电技术被美国遗弃70年，中国和印度却不惜花大力气

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钍基熔盐核电技术被美国遗弃70年，中国和印度却不惜花大力气，投资3.5亿研发，最终引领第四代核能技术，为什么中国看好钍基熔盐核电？2000年，美国邀请8大核电国家参加了一场核能会议，并提出了第四代核能技术。但是他们万万没有想到，2021年9月中国在甘肃武威建成了世界上首个钍基熔盐核反应堆，并实现商用。这意味着，中国很可能引领未来的核电技术。其实，钍基熔盐核电并不是新的技术方向，早在二战期间，美国橡树岭实验室就提出了熔盐核反应堆的研发计划，准备将它应用于核动力轰炸机上。1954年，美国人建成了世界上首个熔盐核电站。值得注意的是，当时建成的核电站使用的燃料依然是被提纯的铀-235，而不是现在中国以钍-232为原料的核电站。由于自然界的铀原料非常稀缺，而且铀-235只占天然铀中的0.7%，提纯非常困难，成本又非常高。加上熔盐反应堆的功率比较低，所以美国人发现他们的核电站不仅不能节省燃料，而且发电成本非常高昂，发电量又少得可怜，以至于最终放弃了军用的想法。
军用不行就开始转民用，1965年美国建成首个民用熔盐核反应堆，而钍燃料就这样走进了各国的视野。虽然当时的核电站发电功率依然很低，但是在燃料上的改变是一个重要方向，它一下子就吸引了中国和印度的目光。因为在过去，人们发现自然界可裂变的元素只有铀-235，于是获得核燃料的方法只有一个，那就是提纯天然铀。但是我们提到过铀-235只占天然铀的0.7%，其他的都是铀-238，需要费钱费力地提纯。后来，各国就开始想办法用资源更丰富的铀-238裂变，于是创造出了增殖核反应堆技术，也就是用核反应的快中子轰击，可以将一部分铀-238转变为可用于裂变的人造钚-239。但是铀-238的总储量依然很少，尤其是像中国和印度这样的大国，铀矿的储量却并不丰富。怎么办呢？美国人使用的钍燃料就恰好非常适合中印两国，因为我们国家的钍矿都比较丰富，在全世界的储量很大。澳大利亚核科学技术组织的核工程师林登·爱德华兹曾表示：“钍比铀储量丰富得多，因此，在50年或100年后，当铀储量开始减少时，钍将非常具有潜力。”它也是利用了增殖核反应堆技术，将将自然界中大量存在的钍-232转变为可裂变的铀-233，然后通过持续核裂变发电。
但是美国人在研发出民用钍基熔盐核反应堆以后，依然没有解决功率低、成本高和腐蚀的问题。最关键的一点是，钍转化为铀-233不能用于核武器研发，只能民用，这对于当时处于冷战的美国而言不是必须的，所以他们仍然回到了铀-235的老路去了。然而，中国人却非常重视这项技术，早在1970年就启动了工程计划进行研究，并且一直没有放弃。印度同样将钍元素作为本国的终极核燃料，甚至在2007年的时候还放出豪言壮语：“印度将是世界上唯一用钍大规模生产核能的国家。”没想到却被中国“打脸”了。其实钍基熔盐核电不只是有燃料充足这一个优点，安全性也是各国考虑的一个重要因素，这就和它名字中的“熔盐”两个字有很大关系了。在切尔诺贝利和福岛核事故爆发后，国际上对于核电技术一直抱有疑虑，甚至美国其实也发生过几次核事故，这更是让很多国家一直犹豫不决，不敢随意开展核电技术的研发。但是中印两国有着巨大的人口和能源需求，加上资源不丰富，在这一方面反倒属于“没得选择”了，所以只能坚决研发核电技术。在研发过程中，我们就发现，传统的核电站之所以会产生严重事故，除了无法控制铀燃料的临界温度，导致高温融毁芯堆以外，还有就是它内部靠水来循环。比如，日本福岛核电站事故，就是因为失控的核反应物质超过临界温度，产生了大量的水蒸气和氢气混合氧气后导致了爆炸，释放了大量的带辐射的水蒸气和放射性物质。相反，钍基熔盐核反应堆内部依靠熔盐实现循环，在高温下工作时可以保持低蒸气压，从而降低机械应力，提高安全性。在超过正常温度时，安全装置底部的冷冻塞就会自动熔化，核反应也就随即终止，然后反应堆迅速降温。另外，如何处理核反应产生的废料也一直是各国比较头疼的问题。而钍基熔盐核反应堆产生的核废料却很少，不到铀和钚核反应堆的千分之一， 而且核废料的半衰期比较短，其危害可从几万年降低到几百年。最后，以往我们在核电站选址时总会优先考虑海边，但是钍基熔盐核电打破了核电站对水的依赖，实现了内陆布局，对于中国这样一个内陆面积广阔的国家来说具有重要意义。虽然目前我们的首个钍基熔盐核反应堆功率只有2兆瓦，只能为1000个住户提供电能，但是随着技术的革新，在2030年我们将实现为10万居民供电的突破！#头条创作挑战赛##钍基熔盐核反应堆##我国已经掌握第四代核电技术#



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