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钍基熔盐堆发电(钍基熔盐堆中国核电)

放大字体  缩小字体 发布日期:2023-02-11   来源:风电滑环   作者:节能风电   浏览次数:97
核心提示:不久前,甘肃武威钍基熔盐堆进行了试运行。钍基熔盐堆成功摆脱了之前铀和钚元素为燃料的核能发电模式,改用以放射性极低的钍元素为核燃料,在核能发电领域具有划时代意义。相对于项目奠基时“道士做法保平安”的闹剧,之后的建设和装机,以及本次顺利试运行均体现出我国在核电领域深厚的技术实力。一旦钍基熔盐堆核能系统技术成熟投入使用,对于我国核电产业的进步和能源安全都有积极作用。01钍基熔盐堆优点多中国钍储量丰富第四代核能系统国际论坛(GIF)共推荐了6种先进核能系统:钠冷快堆(SFR)、超高温气冷堆(VHTR)、超临界水堆

   

不久前,甘肃武威钍基熔盐堆进行了试运行。
钍基熔盐堆成功摆脱了之前铀和钚元素为燃料的核能发电模式,改用以放射性极低的钍元素为核燃料,在核能发电领域具有划时代意义。
相对于项目奠基时“道士做法保平安”的闹剧,之后的建设和装机,以及本次顺利试运行均体现出我国在核电领域深厚的技术实力。
一旦钍基熔盐堆核能系统技术成熟投入使用,对于我国核电产业的进步和能源安全都有积极作用。
01钍基熔盐堆优点多中国钍储量丰富第四代核能系统国际论坛(GIF)共推荐了6种先进核能系统:钠冷快堆(SFR)、超高温气冷堆(VHTR)、超临界水堆(SCWR)、气冷快堆(GFR)、铅冷快堆(LFR)和熔盐堆(MSR),作为四代核电的候选堆型。
钍基熔盐堆是6种第四代反应堆之一,在固有安全性、经济性、核资源可持续发展等方面具有优势。
熔盐堆的起源源于军事需要,半个多世纪前,美国空军启动Aircraft Nuclear Propulsion,为轰炸机寻求航空核动力,美国橡树岭国家实验室承担了Aircraft Nuclear Propulsion中核能引擎反应堆的研发任务,于1954年建成第1个用于军用空间核动力研究的2.5MW熔盐堆。
在上世纪60年代,美国橡树岭国家实验室成功运行了8MW熔盐实验堆3000小时,证明了熔盐堆的可行性。
不过,由于战略导弹的异军突起,使核动力轰炸机变为鸡肋,熔盐堆也随之转向民用。
然而,冷战时期美国政府更加青睐适合生产武器用钚、具有军民两用前景的钠冷快堆,放弃了更适合钍铀燃料循环、侧重于民用的熔盐堆。
在上世纪70年代,苏联也开始研究熔盐堆。
不过,受切尔诺贝利核事故与苏联解体的影响,相关研究近乎停滞。
在70年代,清华大学也曾经研究过熔盐堆,不过受资金限制,主要侧重于前期技术预研,并未建设实验堆。
1971年,上海“728工程”建成了零功率冷态熔盐堆并达到临界,但限于当时的科技、工业和经济水平,后转为建设轻水反应堆。
虽然中美苏都曾经放弃熔盐堆,但这并非熔盐堆本身存在致命技术缺陷,更多的只是时运不济,熔盐堆技术是非常先进的,潜力也是非常巨大的。
首先,熔盐堆具有较高的安全性。
液体熔盐堆采用高温熔盐作核燃料,燃料已经融在了液体中,它们的工作压力比常规核反应堆更低,降低了爆炸性熔毁的风险。
同时,熔盐兼作载热剂,不需专门制作燃料组件,因而杜绝了堆芯融化事故发生的可能。
加上熔盐的低蒸气压减少了破口事故的发生,即便发生破口事故,熔盐在环境温度下也会迅速凝固,能够防止事故进一步扩展。
其次,熔盐堆可有效利用核资源和防止核扩散。
由于钍基熔盐堆所使用的钍很难用于核武器制造,因而推广钍基熔盐堆能大幅降低核扩散的风险。
因此,一些科学家支持将钍作为燃料,因为与铀相比,钍的废料被武器化的可能性更小。
再次,钍基熔盐堆的热功率密度和发电效率高。
钍基熔盐堆的堆芯结构较为简单,因而可以设计成具有较高功率输出的小型反应堆。
钍基熔盐堆发电效率高达45%—50%,麻省理工学院的核工程师CharlesForsberg说,与常规核电站中的轻水反应堆相比,熔盐反应堆的运行温度要高得多,意味着它们的发电效率更高。
最后,钍的储量非常丰富。
地球地层中钍的储量较高,如萤石矿中就含有钍,储量远高于铀和钚等元素。
钍矿

 
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