可控核聚变,被视为人类未来能源的发展方向,太阳拥有无穷无尽的能量,它的内部反应就是可控核聚变。不过这种核聚变的内部变化,并不遵循物质守恒定律,而是通过质能方程向外释放能量。
所以想要实现可控核聚变,对于当下的人类科学水平来说,永远还有50年。
那么除了可控核聚变,又是否其它安全好用的清洁能源呢?
在这里,就要和大家分享一个好消息,我国成功突破了“无限能源”,将开建全球首座钍熔盐堆,可以使用2万年!
那么什么钍熔盐堆?会对中国当下的能源体系,带来哪些改变呢?
接下来的内容,让我们来一探究竟!
钍熔盐堆之所以被视为未来能源,主要是因为它和核聚变一样,也有着“取之不尽用之不竭”的能源优势。
在钍熔盐堆的研究领域,中国已经走在了前列,根据南华早报的消息称,我国将于明年建造全球第一座钍熔盐堆,预计将于2029年建成。
对于中国来说,钍熔盐堆有着重大的战略意义,这种技术一旦成熟并大规模应用,那么未来中国将不再缺乏能源。
到时候煤炭,石油,甚至是天然气,对于我国来说,都将退出能源的历史舞台。
对于全世界各个国家来说,钍熔盐堆还处于PPT阶段,这些国家的研究,大部分还停留在理论阶段,反观中国,已经计划在西北戈壁地区建造钍熔盐堆了。
不得不说,这是一个非常了不起的成就!
那么钍熔盐堆究竟有何特殊之处呢?
钍熔盐堆,我们可以将它看作两个部分,首先熔盐堆是一种核裂变反应堆,换句话说,钍熔盐堆其实是人类对核能的一种利用形式。
2000年,美国能源部联合欧洲,日本等九个国家建立了一个核能组织,在那次的论坛上,美国将熔盐堆,定义为第四代核电技术!
熔盐堆使用的主要原材料,便是“钍”。
这样看来,钍熔盐堆是一种以“钍”为燃料的核电技术。
铀-233作为传统核能的燃料,它核裂变产生的废料,它的清洁性以及安全性,都对人类建造的核电站提出了更高的要求。
这一点,我们从日本福岛核电站事故就能看到答案。
钍熔盐堆作为最新型的核电技术,它的好处多多,由于减少了燃烧棒的环节,所以无论是燃烧环节还是在线燃烧处理,它都具备了一定的优势。
最重要的是,钍熔盐堆不需要水冷循环降温,因此钍熔盐堆并不需要建在海边。
钍熔盐堆的降温模式,主要是液态盐和二氧化碳进行降温,通过这种方式,钍熔盐堆就可以建造在完全远离人类的偏远地区,比如说中国的甘肃戈壁滩,就是一个合适的地点。
钍熔盐堆是核裂变,它与传统核电站属于同一种技术流派,看到这里,很多人一定会心生疑惑,钍熔盐堆既然都是核裂变了,那么它为什么又被称为未来能源呢?
这个问题的答案其实很简单,相较于铀-233的稀缺,钍的储量显然更多。
全球已经探明的铀储量大概791万吨,而钍的储量大约在3000万吨以上。
大家知道3000万吨的钍,是什么概念吗?
如果将这些矿产全部用于钍熔盐堆,那么中国在两万年之内,将不再缺能源!
去年的时候,我国已经在甘肃武威,建造了一个钍熔盐堆试用版,这个反应堆并不是用来发电的,而是用来检验钍熔盐堆的极限性能的。
简单来说,这次的试用版一旦试验成功,那么接下来就要建造一座真正的钍熔盐堆了,现在看来这项试验一切顺利,预计2025年,我国将建成全球第一座钍熔盐堆。
核电站通过核燃料释放能量,这些能量会带动发电机,从而产生源源不断的电能。
这么看来,钍熔盐堆虽然是第四代核电技术,但是它们的工作原理其实都是一样的。
从本质上来看,钍熔盐堆与普通核电站也是有相似之处的。
比如说核燃料“钍”,钍-232的半衰期时间非常长,从这一点来看,它是不适合作为核燃料使用的。这主要是因为钍-232裂变的难度更大,虽然这种元素有不少缺点,但是它的优点也同样明显,那就是钍-232捕获中子的能力特别强。
获得中子,钍-232就变成了钍-233,接下来钍-233就开始衰变,第一次衰变钍-233变成了镤-233,等经过了第二次衰变,神奇的事情发生了,镤-233就变成了铀-233。
钍熔盐堆的技术路线早就已经确定好了,这种核电技术之所以还没被应用,主要是因为钍熔盐堆中的熔盐是有腐蚀性的。
这种腐蚀性可以破坏一切金属的内部结构,中国在2023年建造的试验堆,也有测试反应堆耐用性的目的。
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