发布日期:2026-03-17 浏览次数:
全球首座四代核反应堆——甘肃钍基熔盐堆将发电,具有四大颠覆性优势主要使用铀和钚元素不过,我国甘肃省武威市一座新建核电站即将试验以钍为燃料的发电方式。如果试验成功,将代表我国率先掌握了第四代核能技术。
这座新型核电站是世界上第一个商业运行的钍基熔盐反应堆。正在对技术进行商业化测试的国家/地区。该反应堆于2018年9月30日开工建设,2021年5月基本竣工,8月完成机电安装。目前的安排是9月底开始试运营。由于其实验性质,反应堆的功率并不大。可为1000户普通家庭供电。如果运行过程表现良好,那么我国将建成一个更大规模、至少可为10万户家庭提供电力的钍基熔岩堆,这将代表我国第四代核电技术进入市场。开发应用阶段。
钍基熔盐堆又称液态氟化钍堆,简称TMSR。它以熔盐态燃料和钍232为增殖燃料,利用热中子堆中的钍铀循环生产能力。钍232被转化为另一种核燃料铀233,然后铀233被分离出来返回反应堆循环使用。它是第四代核能系统国际论坛上国际核物理和核能领域专家确定的六种堆型中熔盐堆的主要堆型。它具有以往核电技术所不具备的诸多优势,主要体现在四个方面:
钍基反应堆发电技术是一种比以往核电技术反应堆安全得多的核发电技术。自动熔化,携带核燃料的熔盐全部流入应急储罐,核反应立即终止,反应PG电子平台网站堆迅速冷却。用作冷却剂的复合氟化物盐冷却后凝固,因此基本不会泄漏和污染环境。一般情况下,钍基反应堆产生的核废料也很少,不到铀和钚核反应堆的1‰,其危害可从几万年减少到几百年。因此,钍基反应堆被认为是未来核能发电领域最安全的反应堆技术之一。
钍基熔岩反应堆的核心燃料是溶解在氟化物盐中的钍和铀的混合物。氟盐的熔点为550℃,沸点为1400℃。其工作环境可达到常压和高温(700℃),液体燃料流入改进后的堆芯后达到临界值,裂变反应产生热能。热量自行吸收带走,流出堆芯后又回到亚临界状态。以往核电技术热能效率越高,意味着热电转换效率越高。采用布雷顿热循环,热点转化效率可达45%-50%,高于目前主流反应堆朗肯循环(33%)。但热量的利用更大。
上文提到,钍基反应堆的冷却剂是一种复合氟盐,不像铀反应堆和钚反应堆那样消耗大量的水资源,因此更环保,可以就地建造和运行缺水的地方。
地球地层中钍的储量比较高,远高于铀和钚。比如萤石矿石中含有钍,矿物的来源就容易多了。我国目前已探明的钍储量为30万吨以上,诺贝尔物理学奖获得者卡洛鲁比亚曾说过,如果用来发电,按照现在的用电量计算,我国钍的储量可以保证发电供应未来许多个世纪,大约可以使用两万年。
由此可见,作为国际上正在研发的第四代反应堆技术,上述四大颠覆性优势也表明钍基熔盐堆具有突出的安全性和可开发性。也是当前国际先进核能的研发热点。我国在这方面的研究“处于国际领先地位”。甘肃武威钍基反应堆试验意义重大。如果能够成功运行,就代表着我国在这项技术上是首创。有了突破,未来我们的核能发电原材料可能就不需要依赖其他国家了,能源需求摆脱对外依赖的日子越来越近了。
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