我国在第四代核能技术领域取得重大进展,钍基熔盐实验堆成功实现堆内钍铀转化,为核能发展开辟了新路径。
近日,我国在钍基熔盐堆研发领域取得关键突破。位于甘肃省武威市的钍基熔盐实验堆首次实现堆内钍铀转化,这意味着我国在第四代核能技术竞争中迈出重要一步。
01 、技术突破的核心价值
钍基熔盐堆作为国际公认的第四代核能系统六种候选技术之一,其独特优势正在逐步显现。本次实验堆成功实现钍铀转化,验证了钍资源作为核燃料的可行性。
与现有核电站使用铀-235不同,钍基反应堆以钍-232为燃料,通过中子轰击转变为铀-233,从而实现核裂变并释放能量。这一过程在实验堆内成功实现,标志着我国掌握了钍铀循环关键技术。
这项突破的意义不仅在于技术本身,更在于它为我国核能发展提供了新方向。钍资源在我国储量丰富,约占全球钍资源总量的十分之一,有望降低对铀进口的依赖。
02、安全性显著提升
钍基熔盐堆采用氟化盐作为冷却剂,在高温下工作而保持常压,从根本上避免了堆芯熔毁风险。即使发生故障,熔盐也会自动凝固,阻止核反应进一步加剧。
与传统核电站需要大量水源不同,钍基反应堆可在缺水地区稳定运行,这为我国西部地区能源供应提供了新可能。
反应堆运行产生的长寿命放射性废物较少,且可实现核废料资源化利用,部分转化产物可用于医疗、航天等领域,形成闭式燃料循环。
03 、研发历程与全球背景
我国钍基熔盐堆研究可追溯至20世纪70年代上海“728院”的早期探索。2011年,中国科学院启动“未来先进核裂变能”战略性先导科技专项,钍基熔盐堆作为两大部署方向之一获得重点支持。
目前全球多个国家正积极研发钍基核能技术。印度作为钍资源最丰富的国家,计划到2050年使钍基核能满足30%的电力需求。欧美国家也重启了相关研究计划。
我国实验堆的成功运行,使我国在钍基核能技术领域处于国际领先地位,为未来建设商业化示范堆奠定了坚实基础。
04、 未来应用前景广阔
钍基熔盐堆技术不仅可用于发电,还可用于区域供热、氢能生产及高温工艺热供应等多领域。特别是在应对气候变化背景下,这一零碳能源技术价值凸显。
中国科学院已完成钍基熔盐堆发展规划,计划在2030年前后实现示范堆建设,2040年前后开展商业化推广。随着技术成熟,我国有望形成具有完全自主知识产权的钍基核能产业链。
甘肃武威实验堆将持续开展运行测试,为更大规模反应堆设计提供关键数据支撑。同时,研究人员正致力于解决材料腐蚀、燃料后处理等工程技术难题。
随着实验堆持续运行,我国科研团队将积累更多关键数据,为建设更大规模的实验堆和未来的商业化推广奠定基础。钍基熔盐堆技术的成熟,有望使我国在第四代核能技术领域占据领先地位,为全球能源转型提供“中国方案”。
