美國放棄的釷基熔鹽堆,中國撿回後逆襲,連核動力航母都得靠它

2025年02月04日07:22:03 科學 1308

美國放棄的釷基熔鹽堆,中國撿回後逆襲,連核動力航母都得靠它 - 天天要聞

文/編輯:嵌入式大雜燴

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美國這次可是看走眼了,研究了四年的項目剛剛起步,美國方面就認為它沒有潛力可挖,浪費資源不如直接放棄。

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圖片來自於網路

可讓人意外的是,在這個項目被凍結了幾十年之後,我們中國卻有著不一樣的看法,認為這個美國眼中的「爛攤子」,大有潛力可挖。

而中國在重啟項目之後,很快就超越了美國在這方面的成就,最後不僅成功重啟了釷基熔鹽堆,還成為了全球第一。

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那麼,這所謂的釷基熔鹽堆究竟具備何種優勢,得以被中國所看重?當初美國又是出於何種緣由,放棄了這一項目呢?

釷基熔鹽堆

釷基熔鹽堆的興起,可以追溯到核能大爆發時代,自從世界各國看到原子彈的恐怖威力後,都意識到了核能的未來。

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於是就紛紛開啟了對核能利用的研究,其中有民用的也有軍用的,而釷基熔鹽堆在美國科學家的劃分中,則屬於軍用的。

因為美國空軍在見識到原子彈的威力之後,立馬就啟動了一項核能飛行器計劃,試圖打造一款利用核能實現無限續航的轟炸機

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所以負責研究它的美國橡樹嶺國家實驗室,就已經定了調,那就是研究一個緊湊型的核反應堆,也就是釷基熔鹽堆。

美國科學家為了讓它完美的融入飛機上,在空間尺寸上設計的很「固定」,並採用了在線了燃料處理系統。

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可讓人沒想到的是,還沒等美國科學家研究成功,戰略彈道導彈就橫空出世,間接的消滅了美國空降軍的核能飛行器計劃。

畢竟一發導彈過去,轟炸機就成了碎片,那麼一個無限續航的轟炸機,不就成了導彈的活靶子么?

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所以從那時起,釷基熔鹽堆的研發就從軍用,逐漸偏向了民用,而這也是美國未來放棄它的原因之一。

當時美國和蘇聯正處於冷戰期間,兩國的軍事競賽十分嚴重,核武器更是發展的重中之重,因此美國科學家即便發現了釷基熔鹽堆的民用價值,也沒能入美國政府的眼。

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反而認為它不如更適合生產武器的鈉冷快堆,並且鈉冷快堆還能軍民兩用,所以美國在一方考慮下,還是叫停了這個研發四年的項目。

而美國橡樹嶺國家實驗室當時,已經建成了世界首個釷基熔鹽堆,而且通過實驗,還發現了它具有獨特且優秀的民用動力堆性能。

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可是沒有國家的支持,這家實驗室也只好放棄這個項目,但這並不證明它沒有價值,中國就曾選中過它。

中國選擇釷基熔鹽堆的原因

在20世紀70年代初,中國初步掌握了核能之後,就開始研發民用核能,當時我們就選中了釷基熔鹽堆。

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可惜的是,那時的我們在核能上的研究遠不如美國,所建造的零功率冷態熔鹽堆也達到了臨界點,只能選擇轉為輕水反應堆

但是經過多年的發展,我國的核能技術上來之後,就在2011年重啟了釷基熔鹽堆研究,畢竟它的優勢遠大於其他民用反應堆。

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如今大部分的核反應堆,幾乎都是採用鈾作為核裂變材料,而釷基熔鹽堆則是以釷為原料,而釷在反應時能夠通過中子轟擊變成鈾。

並且釷基熔鹽堆的一切反應,都是在熔鹽中進行,這也大大提高核反應堆的安全性,相比於普通的水冷,熔鹽擁有更好的高溫低壓特性。

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一旦核反應堆出現失控的跡象,熔鹽就會立馬湧入,直接中止反應,從某種意義上來說,它遠比普通的核反應堆要安全。

而且我國又是一個「富釷貧鈾」的國家,如果能夠實現釷基熔鹽堆的研發,那豈不是達到了資源最大化么?

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也正是因為這幾點,我國才會在核能技術發展上來之後,仍舊選擇研發釷基熔鹽堆,從2011年啟動之後,中國最終決定在甘肅武威研發。

如今經過數年的研究,釷基熔鹽堆早已建成,並且在2023年6月獲得了運行許可,也就是說,屬於中國的釷基熔鹽堆研發成功。

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雖然如今沒有關於釷基熔鹽堆的最新消息,但可以確定的是,甘肅武威的釷基熔鹽堆一定運行的非常順利。

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就在今年七月,我國科學院再次披露,將在上海建造電功率為10兆瓦的小型模塊釷基熔鹽堆核電站

而這也是全球首座釷基熔鹽堆核電站,雖然還只是一個模型,但只要模型能夠成功運行,我們就能等比例放大它,從而擁有真正意義上的釷基熔鹽堆核電站。

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所以甘肅的釷基熔鹽堆一定進行的非常順利,否則又怎會進一步研發核電站呢?而且釷基熔鹽堆的出現,也給了我國航母一個新的動力選擇。

新的航母動力選擇

中國目前雖然還沒有核動力航母,但我們未來肯定會擁有,而是相比於傳統的鈾基反應堆,釷基熔鹽堆的體型更小,優勢更大。

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畢竟從一開始,它就是美國科學家為了研製新的核能動力而研發的,除此之外,釷基熔鹽堆還有著幾點優勢。

那就是它的穩定性,即便反應堆出現了問題,泄露的熔鹽也會迅速冷卻凝固,從而封鎖核泄漏,也能直接中止反應。

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並且跟傳統的鈾基反應堆相比,釷基熔鹽堆的經濟性很強,用起來十分省錢,因此一旦我們擁有了製造核動力航母的能力。

釷基熔鹽堆也許會成為航母的動力源之一,等到那時,僅僅是動力源這方面,就能讓我們減少很多成本。

結語

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核能作為一種清潔能源,唯一的風險就是核泄漏問題,而釷基熔鹽堆卻能很好的控制住這個問題,並且還比傳統反應堆省錢。

未來我們一旦實現釷基熔鹽堆的全面應用,我國大部分的能源問題也會迎刃而解,希望那一天能夠早點到來。

參考信息

中國將建造全球首座釷基熔鹽堆核電站

界面新聞

2024-07-31

世界首個釷基熔鹽實驗堆計劃2020年底在中國建成

澎湃新聞 2018-12-30

中國研發新型熔鹽核反應堆 低成本還更安全

2017-12-09 21:45:27來源:觀察者網綜合

釷基熔鹽實驗堆於甘肅武威建成,上海建工將與中科院上海應物所繼續深入合作

2023-10-23 來源:市國資委

釷基熔鹽堆:未來能源的魔法棒

文章來源:膠東在線 發布時間:2024-11-27

自主第四代先進核能研發迎重要節點:甘肅釷基熔鹽實驗堆獲運行許可

澎湃新聞記者 楊漾

2023-06-18


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