钍基熔盐堆,一种被人类称作“宇宙能量”的核反应堆,这种反应堆几乎可以给人类提供近乎无限的能量来源,但是在六十年代美国却放弃了这一项目,同时也扔下了这一巨大的“金蛋”,让中国人重新捡起来。
或许很多人不知道,其实钍基熔盐堆对中国的重要性,也不知道美国当初为什么会放弃这一研究,为此,中国又付出了高昂的代价。
现在中国已经重新捡起了这枚巨大的“金蛋”,并且已经取得了不错的成果,在不久的将来,钍基熔盐堆一定会出现在我们生活的身边。
美国为何抛弃“金蛋”?钍基熔盐堆是一种核反应堆,它的主要燃料是氟化物熔盐与中子吸收剂钍,而氟化物熔盐则是氟与其他金属元素的化合物,钍是一种弱放射性金属。
这两者结合后所产生的反应,可以在固态与液态之间自由切换,那么相较于我们现在使用的铀反应堆,钍基熔盐堆又有着怎样的优势?
首先,钍基熔盐堆的能量密度远超传统的铀反应堝,反应堆液态是由可溶性铀和钍盐组成,而反应堆气态则是由可溶性氟和氦气组成。
而第一代钍基熔盐电厂设计方案显示,核能转换效率可达到45%,理论上,钍基熔盐堆可以提供足够满足全球72亿人口居住420年所需的能量,甚至更多。
其次,钍的储量丰富,这一方面使得钍基熔盐堆存在经济上可持续增长的有利条件,一方面则为国际资源紧张问题提供了良好的出路。
根据相关研究数据表明,全球地壳中的钍含量是铀的三倍,而中国的钍储量更是超过30万吨。
最后,在安全性方面,高温气冷式堆无法避免温度过高的问题,而把反应堆放到地下则需要利用泵进行循环,这样一来就会损失大量能量,并且还有可能造成泄漏。
而熔盐堆只需要靠自己的热对流,所以不存在利用泵造成泄漏的问题,而且即使发生泄漏,也能够让熔盐表现出很好的灾难后果容忍性,放射性气体不会对环境造成过多影响。
在安全性方面上,铀基反应堆则是不可比拟的,并且产生的核废料比铀基废料少得多。
然而上世纪五十年代,美国便已经开始了对钍基熔盐堆进行研究,并且在西屋与通用电气等公司的联合研发下,获得了很大的突破。
但是到了1960年的时候,却因为一些原因而取消了该项目,其中一个原因就是在美国国内掀起了一阵轰动—导弹热潮。
当时美国认为铀溴化物钠对固体氧化物进行熔融迭代,与铀氟酸钠来比优作为对流媒介更有优势,而且熔盐反应堆技术比较复杂,会耗费大量的人力和财力,这对于当时刚刚进入工业化社会的美国来说,是一笔不小的开销。
因此,美国最终放弃了对钍基熔盐堆技术研究进行了大规模的投入,对其进行改为对铀反应堆的研究。
从此以后,美国在这方面进行了大幅度削减预算,中国的科研人员非常人一辈子都没有听说过这个东西,没有研究基础和技术基础,而且随着我国改革开放进程,我国也逐渐放弃了一些基础科学研究。
直到2011年,中国再次燃起了“钍”的希望,当年12月的时候,我国召开了第一届熔盐堆学术研讨会,对于国内核电专家来说,这简直就是一个前沿领域,充满了未知。
所以,为了探寻这个未知领域,我国也是想方设法吸取过程中的薄弱环节,并且在此过程不断积累经验。
不过,外行人听说“熔盐堆”,甚至连它是什么都不知道,更别说给予支持和鼓励。
就算有一些外行人听说了“熔盐堆”,也认为这无法应用到实际,因此不会快速投入研发。
但中国不一样,我们国家有着雄厚的工业体系,在短短几年时间内,就迅速掌握了基本技术。
然而这只是第一步,想要建造出真正大规模商业化发电堆,还需要长期积累经验,日本曾今建造了一座10000千瓦的试验型熔盐堆,但是由于一系列众所周知原因,所以这座试验型熔盐堆并没有进入正式阶段。
至于美国,他们五十年代的时候,在兰尼克岛上建造了一座2.5兆瓦实验型熔盐反应堝。虽然没有过进入正式运行状态,但是可以为我国研究提供一些参考。
中国100%走自己的路。我国起步较晚,但是我国坚持自己的路,在2019年的时候,我们国内也建成了一台2兆瓦实验型熔盐实验堝,这是世界上第一台熔盐实验堝,也是我国为未来发展奠定坚实基础的一步。
未来的规划是从2025年开始建造10MW级四代反应堝,而在此之前,我们还需要进行大量的实验,同时对不同类型的数据以及结果进行总结,以便于找到适合我国国情的发展方向。
目前我国在这一领域突破性的成果将会带来巨大变化,我国可以因为这些成果实现能源独立,不再依赖国际能源,实现中国梦。
同时,这些成果也不会因为临近交付就停止相应的工作,相反,随着消息越来越多,各种领域都有可能出现积极向上的变化。
钍基熔盐能够改变世界!它甚至可能超越核能,将自己推入太空领域,成为中国“太空梦”中最闪亮的一颗星。
太空飞船借助钍基熔盐将实现空前的动力,并且完全不受地球重力影响,进而占领整个太空市场。
在军事方面,我国如果将钍基熔盐与军舰发动机相结合,那么军舰动力将会实现跨越式提升,不再受到油料方面的约束,可以在海上肆意穿梭,并且大幅延长航行时间,提高我国海军作战能力。
与此同时,军舰自身将不会再承载数吨油料,就算碰到导弹命中话,也能有效保证安全,如果再发生严峻情况时,可以瞬间把反应堝转变成固态,从而避免发生核泄露情况。
严重情况下,只会石沉大海,没有丢脸的问题,这对于我国海军也算是一种进步,同时还不会增加额外负担。
我国内部还有一些科研人员正在秘密进行这方面的研究,因此我们也不清楚他们在研发什么类型,可能是新材料,也可能是其他新型装备,但我们知道的是,不管是什么,都离不开革命性的意义。
出现低水平回避?尽管我国各类研究正在如火如荼地进行,但还是有人认为,我们还需突破许多瓶颈,同时还要面对一些技术上的挑战,这还只是局部项目。
所以他们为了防止我国在此方面取得突破,一味否定,在他们看来,全世界只有美国是最强大的。
但是根据一些相关的数据表明,如果全世界每个国家都采用这种技术,那么就算用尽全世界所有钍矿,也仍然绰绰有余。
那么这个问题就要看各自国家对于“熔盐”的接受程度,那么各国之间就会出现各自实验室,如果有一天成功,这必将成为新的标准。
而目前还是二氧化铀,有人认为“谁发明谁用”,但是忽略了两个问题,一和二氧化铀相比?
二、谁对释放出大量二氧化铀质量废料负责?
所以属于清洁能源的钍基熔盐才是出路,是希望,是未来,是各国希望借此技术实现化蛹成蝶,蜕变新生。
尽管中央提到大力发展清洁能源,但前提是不得污染环境,于是各地科研机构就开始积极研发技术,并且得到了国家的大力支持。
据说某省已经将其作为一项重要任务,全身心投入其中,以求能在技术上取得突破,并得到进一步发展。
如此看来,我国在这一技术领域已经从“跟跑”发展至“并跑”,未来有可能成为“领跑者”,一旦出现这种情况,其他国家将不得不面临大额投资问题。
与此同时,中国的新标准将会成为各国争先恐后效仿甚至超越目标,而中国也必将在这一领域引领全球!