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信息来源:《突破思维》、《能源》、《工程》、《科技新闻》 核能发电不含碳，美国几十年来一直使用核能发电。 然而，核能却背负着可怕的耻辱。在切尔诺贝利、三里岛和深岛等灾难之后，公众敏锐地意识到核能的潜在危险，尽管这些危险被误导了。核能发电的成本正在上升，这与太阳能和风能等替代能源的成本下降形成了鲜明的对比。 这种趋势可能会持续到市场力量使核技术过时为止。核能技术的复兴也推动了这一趋势:液态氟化钍反应堆(LFTRs)。LFTR是一种熔盐反应堆，明显比典型的核反应堆安全。LFTRs使用钍(一种在地球上广泛存在的常见元素)和氟盐的混合物来驱动反应堆。 现代钍基反应堆的典型结构类似于传统反应堆，尽管存在显著差异。首先，钍-232和铀-233被添加到反应堆核心的氟盐中。当裂变发生时，热量和中子从核心释放并被周围的盐吸收。这就产生了铀-233同位素，钍-232则带有一个额外的中子。盐会融化成熔融状态，从而运行一个热交换器，加热惰性气体，如氦气，驱动涡轮发电。放射性盐流入后处理工厂，将铀从盐中分离出来。然后铀被送回核心，再次开始裂变过程。 钍反应堆产生的放射性废物明显减少，并且可以重复使用分离的铀，使反应堆一旦启动就能自给自足。LFTRs被设计成一个低压系统，不像传统的高压核系统，这为操作和维护这些系统的工人创造了一个更安全的工作环境。此外，氟化物盐有很高的沸点，这意味着即使是一个大的热峰值也不会导致压力的大幅增加。 这两个因素都大大限制了安全壳爆炸的可能性。LFTRs不需要大量的冷却，这意味着它们可以放置在任何地方，也可以风冷。如果地核处于临界状态，重力会使受热的辐射盐通过地下的故障安全安全壳泄漏到被动状态，安全壳的顶部有一个冰塞，一旦接触就会融化。 LFTRs提供了许多好处。任何剩余的放射性废料都不能用来制造武器。燃料成本明显低于固体燃料反应堆。盐的价格约为每公斤150美元，钍的价格约为每公斤30美元。 如果钍变得流行起来，这一成本只会降低，因为钍在地壳的任何地方都广泛存在。钍的浓度是可裂变铀235的500倍以上。从历史上看，钍是稀土金属开采的副产品。通过萃取，可以获得足够的钍为LFTRs提供几千年的动力。对于一个1gw的设备，燃料的材料成本将在500万美元左右。由于LFTRs在其自然状态下使用钍，因此不需要昂贵的燃料浓缩过程或制造固体燃料棒，这意味着燃料成本大大低于可比的固体燃料反应堆。在一个理想的工作反应堆中，后化学再处理将使LFTR有效地消耗几乎所有的燃料，留下很少的废物或副产品，不像传统的反应堆。最后，钍电站将以45%左右的热效率运行，即将到来的涡轮循环可能将总效率提高到50%或更高，这意味着钍电站的效率可能比传统轻水反应堆高出20%。 LFTRs确实提出了一些挑战。在LFTRs的研究和必要材料方面存在较大的空白。这些后处理化学设施将把铀从熔融盐中分离出来，以供重复使用，目前尚未建成。每个反应堆将需要一些高浓缩铀(如铀235)来启动反应堆，这是非常昂贵的。科学家们表示，未来5年50亿美元的投资可能会为美国带来一个可行的反应堆解决方案，但由于钍的资金有限，这一愿景很难实现。其他国家已经对建造钍反应堆进行了初步投资。 公众对核能的耻辱感是真实存在的，在立法者采取行动之前，必须首先克服这一点，因为需要拨款用于继续在美国开展低硫燃料电池的研发。没有公众和科学的支持，这项技术将很难向前推进。需要进行教育，以帮助推动钍的议程，传播有关钍基反应堆的信息，并对公众进行有关钍基反应堆安全性的教育。了解更多关于钍和LFTRs的资源包括独立的全球核新闻机构和世界核新闻等网站，或钍能源会议等会议。 钍反应堆是一种不同的发电方式，可以造福世界。与化石燃料相比，LFTRs更高效，比传统核电站更安全，而且不会产生碳排放作为副产品，是未来世界能源需求的一个可行解决方案。 |
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