这两天看到头条上关于钍基熔盐堆的文章多起来了。
掐指一算，原来我们的试验型钍基熔盐堆开始运行的日子要到了。
那么钍基熔盐堆究竟是个什么东西？凭什么称它是神器呢？钍基熔盐堆5个字，最后1个字“堆”，告诉你它是一个核反应堆；前面两个字“钍基”说的是核反应堆烧的燃料。
为什么专门要把这个东西拿到名字上来？因为传统的核反应堆烧的燃料大多数都是铀，这个烧的是钍而不是铀，所以特别强调它是钍基的；中间的两个字“熔盐”说的是这反应堆的导热工质。
通常我们常见的反应堆像压水堆、高温气冷堆、金属堆，讲的都是工质。
最常见的是压水堆，就是用水作为导热工质，把反应堆当中的热量传导出来的；气冷堆是用气体传导热量；金属堆则是用熔化的低熔点金属像钠、铅来传导热量。
此前大规模应用最多的还是压水堆。
而现在我们看到的这个堆使用的是熔化的盐。
当然这个盐不是我们平常吃的盐，我们平常吃的盐是氯化钠。
那么这个盐是氟化物，可以简称氟盐。
钍基熔盐堆神，神在哪里呢？首先讲传统核反应堆的三大毛病，安全、废料、燃料。
先讲毛病最小的燃料。
此前的核反应堆基本都是烧铀的，铀这个东西我们国家的储存量并不丰富，所以燃料对我们来说是存在问题的。
钍就不一样了，钍在我们国家的资源量极为丰富。
丰富到什么程度呢？有一个说法，说是够我们用上万年。
别管这个说法当中有多少水分，咱们给它减一个零，几千年，这个用起来足够了吧。
再讲第二个毛病，废料。
传统的反应堆产生的核废料很麻烦，一个是量大；二是半衰期长。
量大先不说了，就说这半衰期吧，一整几千上万年。
也就是说等到几千上万年后，这个东西的危害性才会消失。
而钍堆的核废料就不一样了，量少，而且主要成分的半衰期要短得多。
有个百八十年，就过了半衰期了。
再讲第三个，也是最要命的毛病，就是安全。
日本的福岛核电站事故之后，人们是谈核色变。
所以有些国家和地区干脆就奉行了“去核”政策，不再搞核电了。
所以未来发展核反应堆，安全问题是个大问题。
这个问题解决不了，就不可能大规模的应用。
那么传统的反应堆安全问题最要命的是在哪呢？别的不说，咱们就讲一旦出现大的事故，我们看到的就是爆炸，不管像切尔诺贝利还是福岛，都是这个问题。
为什么会爆炸呢？因为反应堆的一回路是高压状态的，就像我们家用的高压锅一样。
一旦出了问题，是要爆炸的。
而一旦反应堆出了问题，扩散出来的放射性物质很多是气体和液体。
气体和液体这个东西无孔不入，于是核扩散就很难被控制住。
而熔盐堆就不一样了。
熔盐堆的导热工质是熔盐，所以一回路是常压。
常压的东西，爆炸的风险几乎是不存在的。
而如果出了事故，熔盐堆堆内温度超过了设计温度的时候，盛放熔盐的罐子的底部有一个塞子。
过了这个温度就会被融化掉，于是熔盐就会从罐子当中流到下面的一个盆里。
熔盐一旦流出去，反应就停止了。
反应停止，温度降低，熔盐就变成了固体。
固体虽然也有放射性，但是它好歹不会像气体和液体那样到处流，所以可控性就要高得多了。
解决了安全废料和燃料问题，前景就很不错了。
而钍基熔盐堆的好处还远不止于此。
钍基熔盐堆当中的熔盐在工作时，它的温度可以达到6、700度。
这个和压水堆相比就差得很多了。
水的沸点是100度。
为了让压水堆有效工作，就要提高它的沸点，把一回路做成高压的。
压力提升了，水的沸点也就会提升。
一般压水堆当中，一回路的水沸点是200多300度的样子。
和熔盐堆相比有两个差距，一个从温度上差了将近一倍；第二个，这是高压水，也就是意味着一回路是高压的。
温度的差别意味着什么呢？从热机工作原理上来说，工作温度越高，效率越高。
所以熔盐堆末端输出温度高，能量的转化效率要比压水堆高得多。
同时因为一回路是常压，所以它的体积重量、生产成本都要比压水堆低得多。
体积重量小、成本低、转化效率高，这在商业运用上是大优势。
还有一个优势，就是它对环境的选择条件比压水堆要低得多。
过去的核电站我们看到基本上都是建在海边，至少也是在水边的，因为用水量很大。
但是钍基熔盐堆的用水量很低。
我们看看现在的试验堆放的地方就可以知道了，甘肃的武威。
那是一个高度干旱贫水的地区，不需要大量的水，那么使得钍基熔盐堆做的电站对环境条件的选择性有大幅度的降低。
再一个好处就是利于出口。
核电站出口面临着一个重大的问题，就是要满足国际上的《核不扩散条约》。
传统的核反应堆，它的产物或者说废料里都能提炼出来用于核武器的核燃料。
所以传统核电站的出口制约因素就比较多，卖起来比较麻烦。
钍基熔盐堆这个问题基本上没有。
因为它的反应产物基本上无法提取核弹的装药。
好卖，这个东西太好了。
它不光可以解决我们国家的清洁能源问题，还能帮我们赚钱,赚大钱。
其实钍基熔盐堆还有一个很大的好处，好像别人讲的都不多，我可以在这说一嘴。
就是这个反应堆不仅可以用来发电，而且还可以用作其他的动力堆。
咱们不是讲了吗，安全、体积重量小。
那么看看这个优点，放到船上做动力堆不是很合适吗？的确是这样。
这个反应堆做动力堆可以说是优质的动力堆。
它可以做得很小，甚至有人开玩笑说，可以小到放到汽车上作为汽车动力。
另外它还有一个优点是，它的燃料是液体的而不是固体。
液体的燃料在熔盐循环的过程当中可以不断地加以补充，所以不像传统反应堆那样工作一段时间就要停堆换料。
停堆换料是一个很麻烦的事儿，也是一个高级的技术活。
对于核电站来说，停堆换料要少发电，少挣钱。
对于舰艇来说，你要停堆换料意味着，有几个月甚至一年多的时间没法出航。
这些对钍基熔盐堆都不存在。
对中国而言，当下碳达峰、碳中和是大问题。
解决这个问题必须从根子上抓。
除了水、风、光这些无污染能源外，核能是很大的一块，特别像我们国家煤电占比很高。
未来更替煤电，那么核电要大上。
聚变反应，现在距离应用恐怕比较遥远。
那么裂变反应就要找一个合适的堆型了，像钍基熔盐堆这样安全燃料丰富，建设条件要求低，你说它能不是神器吗？当然凡事都要一分为二，不能光讲好处，这样的一个神器为什么到现在还没有实现呢？肯定是有技术困难的。
最大的技术困难是材料的问题，熔盐是有腐蚀性的。
整个反应堆一回路充满着腐蚀性的熔盐，那么需要耐腐蚀的材料，而且这个耐腐蚀不是短期的耐腐蚀，是长期的，而且它是在高辐射条件下使用。
高辐射条件下，材料会随时随地不断地遭受到高能粒子的撞击。
高能粒子的撞击，天长日久就会改变材料的性质。
所以要过这个“材料不那么容易。
但是现在，中国的钍基熔盐堆的试验堆马上就要运行了。
这个东西已经建设完毕，开始运行了。
说明什么呢？说明至少在材料上，第一步算迈过去了，应该是没有大问题了。
当然，它要经受日后相当长时间运行的考验。
看一看短期没问题，是不是长期也没问题。
最后说说期待吧。
按照原计划9月底钍基熔盐堆的试验堆，甘肃武威就要开始运行了。
当然这个堆还只是一个试验堆，它的输出功率只有2兆瓦，也就是2000千瓦，够点1000个电炉了。
那么下一步呢？下一步是到2030年。
计划2030年中国的第一座400兆瓦级的钍基熔盐堆的商业反应堆开始运行。
400兆瓦就是40万千瓦，已经达到了实用级别了。
