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可供全球使用百万年的清洁核能,其实早在冷战时就已研发出来了!

 半梦书斋 2017-02-28

可供全球使用百万年的清洁核能,其实早在冷战时就已研发出来了!

是的,虽然还是核能,但比现在的核热电要清洁很多,因为它产生的核废料半衰期只有几百年,远低于现在热核电站废料的几百万年半衰期,300年后这种核反应堆废料的辐射仅剩下1/10000,500年内即可降到天然铀原始矿石辐射的水平以下。而且发电效率可达45%-50%,高于现在热核电的35%左右。可供全球使用百万年的清洁核能,其实早在冷战时就已研发出来了!

这种核反应堆名为“液态氟钍反应堆”,它其实并非什么最新的技术,而是早在冷战时期就被美国发展出来的技术,只是因为对于发展核武器没好处,不能提高美国的核威慑,于是被美国政府砍掉了项目经费后停止了研究。上图就是1968年美国专家坐在当时美国“液态氟钍反应堆”控制面板前的照片。

这种“液态氟钍反应堆”在冷战时期美国试验性的建成了两座实验堆,20世纪50年代,美国飞行器反应堆实验(US Aircraft Reactor Experiment, ARE)开启了实验熔盐堆的集中研究;20世纪60年代末,橡树岭7.4MW熔盐实验堆(MSRE)成功运行了5年,证明了熔盐堆的可行性并完成了熔盐增殖堆的设计,但可惜后来因为经费问题关停,最后一座在1969年关停,当时的尼克松政府决定仅支持能增值核武器原料钚-239的固体燃料液态钠金属冷却快增殖堆(LMFBR)。可供全球使用百万年的清洁核能,其实早在冷战时就已研发出来了!

这种反应堆使用的主要材料就是钍(上图),根据当时美国传奇核能科学家Alvin Weinberg的计算,地球上的钍含量如果全用来发电,理论上可供全球使用上百万年。钍的资源比铀的更丰富,要多3至4倍,通常见于表层沉积,所以更容易开采更便宜,在尾矿和粉煤灰中也大量存在。可供全球使用百万年的清洁核能,其实早在冷战时就已研发出来了!

虽然冷战时期就已经成功使用该技术运行了5年7.4MW熔盐实验堆,但实验堆只是理论上的验证,是不计成本的,如果要商用,自然会面对成本问题。“液态氟钍反应堆”最大的难题是材料腐蚀,但随着近年来材料及零部件技术突飞猛进的发展,液态氟化钍反应堆研发开始复苏,法国、美国、印度以及我们中国都正在大力开展“液态氟化钍反应堆”研发。

我们中国是致力于在未来成为核能大国的,这种很有前途的清洁核能自然不会错过,2011年1月,我国正式将“钍基熔盐核能系统”确立为“创新2020”战略性先导科技专项A类先导专项,是我国第四代核电主攻方向,过去几年来我国一共投入了约18亿人民币用于研究“液态氟钍反应堆”。

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