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主题:新时代的开始 -- 天堂

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家园 再加上钍熔融盐四代堆核电技术的大规模民用

再加上钍熔融盐四代堆核电技术的大规模民用,我大中华经济发展将获取源源不绝的电力能源。

钍基熔融盐核反应堆就是以钍为核燃料,以熔融盐(液态氟化物)为冷却剂,石墨为中子慢化剂的核反应堆。实际上这也是一种增值式核反应堆,因为钍每吸收一个中子,立刻产生二到三个中子,效率远大于铀235核裂变。由于用熔融盐做冷却剂可以把温度提高到800℃(熔融盐沸点为1400℃)这样一方面可以充分地燃烧核料,另一方面可以极大地提高汽轮发电机或汽轮推进机的输出功率。由于熔融盐沸点很高,所以就不用考虑高压物理环境的供给问题,在正常大气压下就完全可以正常工作了。因此在制造核反应堆时就只需考虑外壳和管路的耐高压性能就行了。普通钢完全可耐700℃—1000℃高温,而耐压指标只需考虑常压即可,这样反应堆的外壳体积就可以大幅度降低。因此这种反应堆可以根据输出能量密度的要求做到可大可小。

那么苏美两霸在冷战时期为什么没有对这种反应堆加以持续关注和研制,而是发展了铀裂变堆呢?因为铀裂变后产生钚,而钚元素却是制造核武器的原材料,因此铀裂变堆不仅可以发电又可以生产核炸弹原料,民用、军用一举两得罢了。另一方面由于中、印两国贫铀富钍,核技术在当时仍很落后…………致使铀裂变核反应堆技术在当时的世界范围内红极一时。

钍(钍232)元素还有个优良特性,那就是没有放射性,只有在中子轰击下才能成为钍233,再经丙次衰变成为铀233才成为核裂变材料。而一旦中子轰击停止,钍232就不再转变成钍233,核裂变反应就终止了。因此这种反应堆的好处就是在发生意外遭到破坏时,只要终止中子轰击反应堆就安全了。……在作为反应堆燃料使用后,钍只留下极少量的废料。而且这些废料只需要储存几百年。相比之下,其他核副产品则要储存上几十万年。……再加上这种反应堆的外壳和管路的制造只需考虑普通钢材的耐高温性能、以及通常的耐压性能,综合测算这种反应堆的安全性可以比现有的同等规模三代堆至少提高1000倍。

2014年1月中科院在上海成立卓越创新中心,旨在在国际上首先实现钍基熔盐堆的工业化应用。

目前中国所有正运行或在建的商业核电厂都使用铀燃料,但中国的铀矿已匮乏且依赖进口。理论上看,钍基熔盐堆技术释放的热量数倍于当前的反应堆。该技术的潜在优势还包括,专家认为中国拥有至少能排进前三的庞大钍储量,产生的放射性废物较少等。黎表示,中国的雾霾危机令该研究获得巨大推动力,“煤炭问题已显而易见。若人均能源消费翻番,中国将被污染空气窒息而死。核电已成为大规模取代煤炭的唯一解决之道,而钍被寄予厚望。”

燃油汽车消耗化石能源,无非仅仅解决一个出行问题。但中国海量的人口将要进入中等收入水平阶段,有房有车成为最低配置,致使石油问题终于日益成为了西方遏制中国经济发展的枷锁。

国家统计局数据,2015年中国消耗石油5.4亿吨,63%靠进口,其中56%的燃油由交通运输行业消耗。假设中国有2亿辆电动车,每年平均跑1.5万公里,百公里电耗为15度,则每年电动车的整体电耗为4500亿度,仅占整体电力消费的不到8%

电动车可以解决短途出行问题,那么长途出行不还是要使用燃烧化石能源或者生物能源的航空器吗?不不不,国内旅行可以首选高铁动车,国外旅行虽然不得不使用航空器,但随着未来钍熔融盐四代核反应堆可以做得越来越小,这种反应堆一定可以做到核电池级别,并可以为大型航空器提供不绝动力。

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