西方国家关注中国发展的钍反应堆技术

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安全核能的确存在，中国正率先发展钍技术。（英国每日电讯报文章）
    在海啸破坏福岛的铀反应堆并摧毁公众对核能的信念前几周，中国透露它正推出一项竞争性技术，建设一种更安全、更清洁、最终也更便宜的以钍为基础的反应堆。
    这一事件没有引起公众的关注——除了一些对钍有浓厚兴趣的人——但它可能标志着能源政策的战略领导地位正从缺乏生气、安于现状的西方转向一个愿意打破成规的崛起的技术大国。
    如果中国发展钍基反应堆的努力取得成功，将极大地改变全世界的能源版图。并可能避免一场因亚洲的工业革命与西方固有的消费相碰撞而引发的灾难性冲突。
    中国科学院说，它已经选择了“钍基熔盐反应堆系统”。这种液态燃料的概念是上世纪60年代美国橡树岭国家实验室的物理学家开创的。
    中国科学家声称，钍基反应堆产生的有害废料要比铀少得多。该系统也不大容易引发灾难。
    美国航天局前工程师、钍专家柯克·索伦森说：“钍反应堆有惊人的安全特性。”
    他说：“如果反应堆过热，一个小塞子会熔化，盐会排入一个容器，不需要电脑或日本那种被海啸破坏的电子泵。反应堆会自救。”
    “反应堆在大气压力下运转，所以不会发生在日本看到的那种氢气爆炸。不会有辐射释放出来。”
    钍是一种有银色光泽的金属，也存在自己的问题，但钍反应堆不会像三里岛、切尔诺贝利和现在的福岛核电站一样容易失控。   
    哈德斯菲尔德大学教授罗伯特·齐温克西说，钍必须被中子轰击以后才能推动裂变过程。他说：“没有连锁反应，光子束被切断的那一刻裂变就会停止。”
    主持英国钍研究团队的齐温克西说，一旦发生危机，反应堆剩余释热也会比铀反应堆少得多。
    早在上世纪40年代末，美国物理学家就研究过钍燃料。与铀相比，钍的中子产额更高，裂变率也更高，燃料周期更长，而且没有同位素分离的额外费用。
    该计划后来被搁置，因为钍不能产生用于核弹的钚。但钍可以烧掉旧反应堆里的钚和有毒的废料，减少放射毒性并充当生态清洁剂。
    中国人将很快在钍技术和熔盐方面处于领先地位。祝他们好运。他们正帮人类一个大忙。我们也许可以平安度过这个世纪，不会因能源不足而彼此攻击并毁掉地球。

    摘自2011年3月22日参考消息

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钍基熔盐堆，这个听起来让人如坠云中的专业名词，可能在三四十年后，成为我国能源供应的一大支柱。



不久前，作为中国科学院首批启动的战略性先导科技专项之一，“未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统”项目正式启动。其科学目标是用20年左右时间，研发出新一代核能系统，所有技术均达到中试水平并拥有全部知识产权。


几十年后，核电站也许将能够遍布我国领土，甚至就在大城市的四周——说不定，自家小区不远的地下就有一个核电站。它会对我们的生活产生什么样的影响?它安全吗?该项目负责人、中科院上海应用物理研究所徐洪杰研究员，对这个未来的核电站进行了一番初探。


40年，将翻20倍


化石能源即将枯竭，太阳能、风能不够稳定，水能开发已过极限……中国未来的能源支柱何在?


核能，似乎是一个靠谱的选择：能量密度高、低碳排放、潜在的可持续发展。


“2005年，我国GDP总和为18.23万亿元，一次能源总耗量为22.3亿吨标准煤。如今，我国已成为温室气体排放的大国，再过三四十年，我国GDP总量可能达到117万亿元，相应能源需求将增加多少?”徐洪杰说，发展需要更多能源，同时温室气体排放不仅不能增加，还要减少，真好比“又要马儿跑，又要马儿不吃草”，但核能可以做到。以现有的核电技术而言，1千克铀所放出的热量为196亿千卡，而1千克标准煤只能放出7000千卡热量。


因此，在全球气候变化的节骨眼上，节能减排、低碳经济正促使核能在全球复兴。据国际能源机构(IEA)预测，至2050年，全球核电装机容量将达到1200-1700GWe(百万千瓦)。目前，我国核电仅占总能耗不足2%，根据国家发改委发布的核电中长期发展规划，到2020年我国核电运行装机容量将达到40GWe，2050年则可能提高到260GWe及以上。


这意味着，未来40年，我国的核能应用将翻20倍!


造好炉子，把“煤”烧净
众所周知，现在的核能系统——热中子反应堆以铀-235为燃料，然而铀-235在自然界中的含量非常小。按照目前估计的裂变核能发展趋势，地球上的陆基铀-235的储量将与化石能源同时枯竭。那可怎么办?“我们需要一个更好的炉子，可以烧更多的核燃料。”徐洪杰说，这就是人类为何要研发新的核能系统。


他打了一个比方，上世纪四五十年代，很多孩子会沿铁路捡煤渣，因为那时候锅炉燃烧技术不够好，煤烧不尽，捡回家还能生炉子。“目前最常用的核反应堆，就好比是一个不够完善的炉子，只烧了很少一部分最优质的燃料，而留下了大量的‘煤渣’。”徐洪杰所担纲的这个项目，就是要造一个新的炉子，不仅可以让现在的核废料焕发“第二春”，还能使用潜在的核资源钍-232。我国是钍资源大国，若能将钍用于核能，可保我国能源供应千年无忧。


中国选择了熔盐堆作为突破方向。“熔盐堆使用熔融状态的氟化盐携带着核燃料——有点类似地壳里的岩浆，在‘炉子’中燃烧，不断输出巨大的能量。”徐洪杰说，作为国际第四代反应堆核能系统研究的六种候选堆型中唯一的液态燃料堆，它具有结构简单、可以在常压下运行、燃料“杂食性”强等优点。“新炉子”可以做得非常小巧，封入一定的核燃料就能稳定运行几十年，而经过充分燃烧，理论上其产生的核废料将仅为现有技术的千分之一。


由于全球新一代核反应堆尚处于研发中，因此我国自主研发钍基熔盐堆，将可能获得全部自主知识产权。这将使中国把能源的命脉紧紧把握在自己手中。


让“核”不再咄咄逼人


过去，人们总是谈“核”色变。但新一代核能将带着绿色、和平的印记，带人类走入新纪元。


传统反应堆所产生的核废料中，有大量易于生产核武器的核燃料钚-239，这使得核能的和平利用有了核武器扩散的风险。而“新炉子”燃烧钍-232产生核燃料铀-233的同时还伴生杂质铀-232，这使得钍-铀核燃料被国际公认为不适合发展核武器。


此外，“新炉子”在常压下运行，而非如传统反应堆在高压下工作，操作简单安全。“当炉内温度超过预定值时，设在底部的冷冻塞会自动熔化，携带核燃料的熔盐全部流入应急储存罐，核反应即终止。”徐洪杰告诉记者，由于冷却剂是氟化盐(同时携带燃料)，冷却后就变成了固态盐，这使得核燃料既不容易泄露，也不会与地下水发生作用而造成生态灾害。同时也使新一代反应堆的选址更加自由：它可建于几十米深的地下，既可完全隔绝射线，又可防止敌人的武器攻击;它既可建于大城市中，也可工作于荒郊野外，为偏远山村送去恒久的电力……


前景虽然美妙，但科学家还有很多难题需要攻克。从世界上第一座反应堆试验成功，到核电站的商业推广，经历了近20年的时间;而到目前主流核电站技术的成熟，又经过了20多年的发展。“新一代反应堆真正实现推广使用，可能还需要20-30年的时间。”