在科技这条道路上美国一直是引领者,一般都是其他国家在后面他跟着美国的路子走。
从原子弹惊天一炸,到美国海军舰队称霸海洋,都是如此。
常年占据科技领域的霸主地位,无非是开始得早,肯花钱投入研究。
不过美国也有看走眼的时候。
橡树岭实验室的钍基熔盐堆项目,因为光花钱没有成果,就被无情地放弃了。
科学家们数年的研究成果掩藏在历史的尘埃之中。
中国科学家慧眼识珠,将这个废弃几十年的项目捡了回来。
美国没有倒腾出结果的研究,在中国这里焕发出了新的活力。
钍基熔盐堆在中国发挥出了巨大的潜力,“终极能源”得以重见天日。
明明是公认的人类技术巅峰的最好能源,为何美国会废弃研究?
中国靠什么将美国不要的钍基熔盐堆技术“变废为宝”?
第二次世界大战拼的是武器的科技含量。
美国组织了一帮全球顶尖科学家,在田纳西州的不毛之地建立了一座研究核能的“城市”。
这就是美国橡树岭国家能源实验室,电影奥本海默中的神秘基地就是橡树岭。
当时核能应用在武器上已经有了理论上的猜测。
谁能率先研制出核武器,谁就掌握战争的走向。
美国的科学家是在跟德国纳粹竞速,美国投入了大量的人力和物力,一切只为成功。
当然这么大一个实验室,不可能所有人每天就等着原子弹爆炸。
橡树岭聚集了当时全世界最著名的一群优秀大脑,代表了美国乃至世界的最高科技水平。
核能研究是一个非常宽泛的领域,科学家们的灵感也不止有原子弹。
把核能用在推进器上也是其中重要的研究计划。
美国科学家寻求一种能无限续航的核动力,一旦成功将大大提升战斗机的效率。
原子弹的威力美国已经在日本率先试验过了,所带来的危害令全世界震动。
所以将核能用来制造动力,很多人还是有担忧的。
核燃料能量大,生产过程的污染也小,而且完美实现二氧化碳的零排放。
然而看似完美的的核燃料,其反应后产生的核废料却有巨大的危害。
广泛使用的超铀元素放射周期长达数万年,超过95%的燃料最后都会变成核废料。
核反应堆一旦处理不好,极易发生重大安全事故。
而且一出事往往是所到之处、寸草不生。
传统核反应堆的困境让全球科学家在核动力方面停滞不前。
橡树岭科学家提出一种新的反应堆概念,钍基熔盐反应堆。
这个研究让美国科学家十分振奋,钍基熔盐堆的应用前景非常广阔。
这种紧凑型的反应堆,更能适应空间有限的飞行器。
而且可以在反应堆工作的同时,在线进行更换燃料。
最大程度的接近无限续航的核动力飞机,超长待机的战斗机不是梦。
橡树岭的科学家加班加点的攻克难题,想要尽快将钍基熔盐堆投入实际运用。
由于钍基熔盐堆反应堆的特质,这项技术子自诞生之日起就被寄予厚望。
安全性能太高换个角度看也是坏处,当时美国想要的可不是打安全牌。
美国跟苏联的冷战正进行的如火如荼,美国一门心思追求更具威胁力的武器。
橡树岭研究的重点被放在导弹研发上面,对钍基熔盐堆的投入就少了。
当时美国给钍基熔盐堆下了评语,没有军事应用的价值,向民用方向发展。
到了美苏争霸最激烈的时候,美国干脆下令将钍基熔盐堆的研究关闭了。
花大力气投入更适合军民两用的钠冷快堆和适合生产武器的钚。
曾经被认为是核反应堆中的明日之星,被誉为终极能源的钍基熔盐堆就这么被抛弃了。
美国在科学技术上一向引领风潮,美国一暂停,基本上所有国家都停止研究。
然而在地球的另一端,中国的科学家对钍基熔盐堆非常感兴趣。
在美国给钍基熔盐堆下了死亡通知书的同时,中国的科研人员正在开展各类实验。
实验结果非常令人惊喜,中国觉得钍基熔盐堆大有可为。
非常可惜的是,中国当时还在追赶其他国家的工业和经济的时候。
对于钍基熔盐堆反应堆,中国是心有余而力不足。
科学家们只能先将钍基熔盐堆放在一边,转向了更能快速见效的轻水反应堆。
美国在技术方面对中国是非常吝啬的,中国在核能研究上走得很艰难。
中国的科学家始终没有忘记钍基熔盐堆。
切诺贝利核电站事故和日本福岛核电站泄露,给全世界敲响了警钟。
核泄漏、扩散事故后患无穷,如何保障核安全成为每一个核大国需要考虑的问题。
就在日本福岛核电站发生事故同年,中国重启了钍基熔盐堆研究。
能源安全的需求变得至关重要,中国计划用20年的时间,率先实现钍基熔盐堆的应用。
在最初的研究中,钍基熔盐堆就体现出了无可比拟的优势。
核电站需要大量的水来作为中间缓冲,而熔盐堆不需要这种慢化剂。
所以在核电站选址方面,钍基熔盐堆有更大的选择范围,可以降低核扩散的危害。
熔盐堆本身就是紧凑型高温核反应堆,不需要施加更多的压力,危险性更低。
再加上这种反应堆在常态情况下就呈现液态,没有堆芯融毁的风险。
熔盐这种燃料天生具有冷却的功效,一旦反应堆温度过高,它能自己“踩刹车”。
钍基熔盐堆可以说是自带保险栓的核燃料。
中国科学家不鸣则已,一鸣惊人,仅用几年时间,就把钍基熔盐堆的研究往前推进了一大步。
2019年,中国把钍基熔盐堆的功效提升到了2兆瓦。
防止核扩散是国际义务,美国见中国有所成就,也放下了过去的偏见与中国合作。
目前中国核电和美国橡树岭正合作研究钍基熔盐堆。
一切顺利的话,中美将在2035年,建成100MW液态燃料钍基熔盐示范堆。
自从钍基熔盐堆重新得到重视之后,世界上研究熔盐堆的国家有很多。
美国为何要选择跟中国合作呢?除了技术原因,中国简直是天选建设钍基熔盐堆的地方。
前几代核反应堆主要用的都是铀元素。
稀有元素不是靠努力就能有的,全靠地球母亲的馈赠。
中国在铀元素方面紧缺,但是钍元素的储备却非常丰富。
已经探明的钍储量位居世界第二,超过了30万吨,可开发的前景非常广阔。
2023年中国将建造全球首个钍基熔盐堆核反应站,选址就在甘肃。
一块拳头大小的钍,就能给大型城市供电一个星期。
不仅在民用上有应用前景,钍基熔盐堆还能生产带动航空母舰的超级动力。
钍基熔盐堆换料过程比较简单,在航母和航空航天上都有应用的空间。
在中国科学家的努力下,更加安全高效、低碳环保的钍基熔盐堆,将成为未来能源安全战略的重要一环。
信息来源:中科院、甘肃省签署四代先进核能钍基熔盐堆战略合作框架协议2017-11-1521:45来源:澎湃新闻
钍基熔盐堆:未来能源的魔法棒发布时间:2024-11-2716:27文章来源:胶东在线
中国将建造全球首座钍基熔盐堆核电站2024-07-3119:14界面新闻
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