全世界第一!中国钍基反应堆即将运行钍资源能供全球用20000年

  新闻资讯     |      2024-06-30 23:05

  全世界第一!中国钍基反应堆即将运行钍资源能供全球用20000年未来的能源一场战争早已打响,无论是太阳能、风能,还是新能源电池,都是作为我国未来的能源之一,但作为一项新的清洁能源解决方案中,又有一种技术是针对核能这一特殊能源的:钍基反应堆,它可以利用钍作为核燃料,甚至能够让我国全球的能源供应达到20000年。

  钍元素在地球上并不是很稀有,而且含有丰富的钍矿石,能够充分满足我国的能源使用,同时钍基反应堆又能产生更少、放射性更低的核废料,那么怎么又会出现这么大的提升呢?

  钍,是元素周期表中的第90号元素,它的化学符号为Th,是一种放射性的化学元素,比铅元素还要重。

  钍在地壳中含量丰富,可以达到0.0004%,是比较普遍的,所以说钍不是属于稀有元素之一,尤其是在土豪金矿中,钍的含量就更高。

  而且在钍矿中中的富集程度和控制钍矿中的易用程度,以及生产的难度,使得钍的价格也是比较高的,规模化的开发和利用,能够为我国的石油、天然气、煤炭等化石能源替代产物中开辟一种新的清洁能源,有着重要的意义。

  目前全世界的储钍量超过1000万吨,其中我国拥有储量约占50%左右,光是我国就能够满足全球的钍资源使用20万年以上的用量。

  同时我国也有不少地区分布有钍矿,云南省的永善县就是一个比较大的钍矿区,可以说是全国的钍资源最为富集的地区,在我国钍的主要用途技术方面,就是被用于核能中。

  钍由于其本身就是放射性元素,在自然界中进行长时间的放射性衰变,最终将会产生各种稳定的子体,这可以无数个子体,它们所产生的射线也不是同一种,成为不同的能量,同时这些射线的能量又是不同的。

  同时还会产生一定的钍浆,这样的钍浆最终也会凝聚成钍矿石,最终形成韦尔福矿石,在地壳中就形成了钍矿的资源。

  钍基发电采用的就是钍-熔盐反应堆技术,被誉为“永不枯竭的”清洁能源,钍-熔盐反应堆的确是一种全新的反应堆技术,但却不是不来历的。

  它是来自于上世纪50年代的一项早期的反应堆技术,当时曾经为我国的核武器研制活化核燃料的液态金属钍燃料上,就是这一项创新的研究方向,随后我国再其基础上就开展了钍液体作为一种原始的液体核燃料的反应堆设计。

  后来在1966年,才被美国提交大型钍基液态金属钍反应堆研究给我国,最大的一座钍基液态金属钍反应堆也是在1973年才被提上议程,并且有了很多的进展和突破。

  随着我国在硬件方面不断的加大研究投入,同时也在沸腾床技术方面的研究中,“钍基反应堆”就此被系统性的提出。

  提高这门技术的整个进程中,我国提出“钍基反应堆”的研究方向,并且从上世纪八十年代就开始系统的研究,前期主要是在理论方面的研究,后期就是进行实际的试验。

  时隔多年,在我国此项科研方面古老的研究再次被打开,而且研究人员借鉴上世纪九十年代我国的德国大型试验堆的研究方案,终于在1992年提出建立一座中小型的真实钍基反应堆,同时提出了建设中子产生设施的研究方向。

  目前在钍基反应堆方面的研究目前也进行到测试阶段,就是建设热功率为2兆瓦的钍基试验堆,不仅如此,我国的核武器研究项目反而给我国研究钍基反应堆打下了基础。

  首先就是钍基反应堆的效率,主要是由于钍基反应堆是采用液态燃料来设计的,液态燃料能够将燃料棒的活化程度处于最佳状态,从而消耗的燃料减少,同时还可以延长燃料的使用寿命,较之传统的浸渍燃料能够提高15%左右的效率。

  其次就是钍基反应堆的安全性,主要是由于熔盐冷却剂有助于带走产生的热量,让燃料元素和燃料棒之间的温差减小,同时也可以让燃料不会爆发出新的衍变反应,保持反应堆运行的稳定性。

  并且可以大大的减小反应堆的体积,同时还可以大大的减小设备的厚度,这就保障了反应堆的安全性,并且还有一种控制剂,一旦发生问题,立即停下,让它冷却即可。

  钍基反应堆具有更高的燃料效率,能够将燃料间的平均质子传输循环次数增加一倍,同时还可以延长使用寿命,这样一来就不仅降低了燃料供应的压力,同时还可以回收并再利用核废料,拥有更加经济的燃烧周期。

  钍基反应堆是有利于环境的,倘若采用传统的煤炭和石油燃料,所产生的二氧化碳、二氧化硫、燃烧物、热量、噪声等都是对环境有着巨大的污染星空体育全站app

  而且还有一种重金属,一旦进入,会产生一种化学对有着不好的侵害,甚至还会导致癌症的发生,对于环境和人类的健康有着越来越严重的影响。

  钍基反应堆则没有这方面的问题,在钍基反应堆运行时,反应堆所产生的电子是通过中子与燃料发生撞击吸收,而没有燃烧。

  因此就没有产生任何污染物质,同时对于核废料问题,一些核物质的半衰期也是很长的,而且这些核废料处理不当或者出现问题,也会对周围的环境和健康产生伤害,但是钍基反应堆所产生的核废料比较少。

  并且其放射性也比较低,所以对于这些核废料,就可以通过人为的进行封存,直到其放射性消失,而且会对其进行分类处理,将有用的再利用起来,这样就可以减少环境污染,甚至大大的减少环境对的危害。

  钍基反应堆作为一种新型的清洁能源解决方案,对于原来的石油、煤炭等化石能源替代产物都有着重要的意义。

  近年来,在我国的科学家们的不懈努力下,已经先后建成了热功率为2兆瓦的钍基试验堆,并且在反应堆的设计上有着突破性的设计,更多的关键技术也正在进行研究的过程之中,可以说我国在这方面已经有了很多的进展。

  钍基反应堆的应用不仅提高了我国的能源水平,同时还带动了科技创新,为我国的经济发展注入了新的动力。