前言
今年我国宣布即将建设一座全球仅有的核电站,钍基熔盐核电站。
所选用的钍金属作为燃料,燃烧1吨产生的能量可以赶超350万吨煤矿。
这种核电站和传统核电站相比真的安全吗?真能提供更多能源?
核电站
我国每年在发电上消耗的煤矿可以达到数十亿吨,在环保环保话题甚嚣尘上的今天,开发清洁能源是无法绕过的话题。
在水利、风力和太阳能的发电上,我国一直都走在世界的前沿,开发时间也很早。
核电这种可以大幅度提高发电量的清洁能源,我国起步的比较晚。
美国在1951年时,就已经开始利用核能进行发电了。
我们直到1985年才开始建设第一座核电站,1991年才真正将核电站并网成功,这方面我们起步就比美国晚了30多年。
目前,美国在使用的核电站已有93座,我国则只有55座。
但是别以为我国的核电站技术就不如美国,实际上,我们拥有更加先进的核电技术。
现在世界上使用大部分核电技术都是水堆核电站,需要大量的水作为冷却液进行使用,而且还会产生大量的核废料。
这些核废料,有些需要经过几万年才能完全降解。
所以探寻更安全、更清洁的核能运用,是很多国家都在做的事情。
这不,我国已经踏出一大步,成为世界上第一个运用新技术建造核电站的国家!
第四代核能系统
尽管我国的核电站起步比较晚,但是我国的科技进步迅速。
目前核电站已经开启第四代技术时代,而在使用了第四代技术的核电站上,我们领先了美国10-15年。
传统的核能技术,大部分都需要采用铀元素进行反应,所产生的核废料多,生产成本也更高。
从切尔诺贝利核电站和福岛核电站的泄露,也足以看出传统核电站的还是有一定危险性。
这是因为传统核电站采用的反应堆过于复杂,在反应的过程中会产生大量的热能,需要用大量的水进行冷却和减缓反应。
一旦堆芯出现了熔毁的情况,就容易导致管道破裂,发生泄漏。
第四代核能系统提出的目的,就是为了解决这些问题,同时也将减少更多核废料的产生。
这次我国将要在甘肃建造的钍基熔盐核电站,所使用的就是第四代核能系统。
平时的核电站都要依靠在海边,而这种熔盐反应堆核电站,使用熔盐为冷却剂,不用水来冷却。
所以,可以将核电站建设在干旱地区,或者是地下。
这种熔盐反应,因为采用的是液态燃料,就像是在“烧开水”,使用的时候将水烧开,不用的时候冷却下来,就不会继续产生反应。
和传统核电站相比,不仅结构简单,操作起来也相对便捷。
我国致力于开发这种核电站,还有另外一个原因,那就是燃料。
核电站需要消耗大量的燃料,而我们的铀储量并不丰富,甚至被称为“贫铀”国家,所储藏的铀矿并不能够长久的支持核电站运行。
这次将要建设的钍基熔盐核电站,所使用的燃料则是钍矿。
作为新型燃料的钍,我们储量有多少呢?它又能提供多大的能量?
量大管饱的钍
传统核电站大部分都使用铀235作为燃料发电,但这种元素,不仅我国的储存量不丰富,全世界的储量都不丰富。
中科院的专家在10年前就曾推测,世界上的铀矿储存,只够使用40年的。
而钍矿则不同,不仅开采比铀更加简单,储存量也更加的丰富。
目前实际上已经探明的钍矿是铀矿的3-4倍,而我国的工业铀矿储量,以28万吨的储量位居世界第二。
钍矿除了储量十分丰富,它所蕴藏的能量也是巨大的。
铀如果想要用于核发电,还需要经过高度浓缩之后才行,而钍则可以直接充当燃料使用。
并且1吨钍经过裂变之后,所产生的能量等于200吨铀发生反应产生的能量。
换算成更常见的煤炭,350万吨煤燃烧后产生的能量,才能比得上1吨钍。
如果换算成发电量,1吨铀的发电量,足够提供给一个中小型城市一年的使用了。
诺贝尔奖的获得者也曾提过,一个拳头大小的钍金属,就能够为伦敦供电1星期。
经过专家们的测算,我国目前仅仅是在白云鄂博矿区的钍资源,就已经足够我国使用5000年的。
而全国的钍矿都用于钍基熔盐核电站当燃料,储量甚至够用2万年。
所以说,钍矿不仅是储备丰富,能够提供的能量也是巨大的,用“量大管饱”来形容,一点也不夸张。
不过,因为福岛核电站泄露的问题,不少网友们对于核电站的建设后,更多的是关心后续污染问题,以及会不会出现泄漏影响环境。
这种用钍基熔盐核电站会出现福岛核电站的泄露情况吗?
是否会有污染
正如上文提到过,熔盐堆并不需要大量的水充当冷却液,所以建设核电站的选址也十分广泛。
既然不使用水来冷却,自然也就不会有核废水的产生。
而钍在作为核燃料时,是以液体的状态进行反应。
就像是将岩浆在炉子里燃烧一样,不断输出庞大的能量。
并且,这些封装“岩浆”的炉子制作工艺也相对简单一些,加入一定的钍燃料,就可以稳定的运行数十年。
这些钍所产生的核废料也更少,与现在常见的反应堆相比,废料只有几千分之一,并且自然降解所需要的时间也大大缩短。
而目前世界上所有的四代核反应系统都在研究中,我国的钍基熔盐核电站的反应堆,所有专利技术都掌握在我们自己手中。
这些新核能技术的运用,不仅将减少我国对进口煤炭、天然气等能源的依赖。
核能的使用也更有利于保护环境,是真正的绿色清洁能源。
而现在世界上大部分都采用的核裂变技术,尽管能够产生巨大的能量,但是核聚变提供的能量将更大。
我国现在正在致力于研发核聚变技术,核聚变将产生几乎无穷无尽的能量,以及减少更多核废料的产生。
目前,我国已经有核聚变能源公司揭牌落地。
相信不久的未来,我们就能够看到核聚变电站的应用……
信息来源:环球网——英媒:第四代核电赛道,中国领跑
中国有色网——铀的超级替补:一块拳头大钍金属能为伦敦供电1周
中国科普网——第四代核能技术全球领跑
界面新闻——中国将建造全球首座钍基熔盐堆核电站