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美国放弃的钍基熔盐堆,中国捡起来了,100万吨钍矿,核航母够了
人猿宇宙

钍基熔盐反应堆,被誉为“未来的终极能源”,美国科学家研制了四年,说放弃就放弃!

这么好的项目,美国究竟是怎么考虑的?中国捡回个“烂摊子”,又是如何将其推向世界巅峰的呢?

为“轰炸机”而生的动能

二战期间,美国用他们对日本核能的浅薄认知,踢开了核世界的大门。

科学家们提出一个设想,既然核反应堆恐怖如斯,不如用它制造核发动机,如果用于轰炸机,航母和潜水艇,不就能获得“无限续航”,成就终极武器吗?

1965年,美国启动了橡树岭国家实验室,建成了全球首个钍基熔盐实验堆,目标瞄准开发小型动力系统以适配轰炸机。

然而,弹道导弹技术的出现让美国科学家措手不及,核动力轰炸机战略价值骤降,美国空军的项目研发失去了价值。同时,铀矿成本下降,让美国最终彻底放弃钍基熔盐堆路线,转向铀基轻水堆技术路线。

神秘的“未来终极能源”

有人问,“未来终极能源”不是核聚变吗?的确,核聚变通过模拟太阳释放能量,理论上可实现近乎无限的清洁能源供应(燃料为海水中的氘元素),然而它离商用太遥远。钍基熔盐堆作为第四代核裂变技术,已进入工程验证阶段,是核聚变前的过渡型终极方案。

前者解决超长期、超大规模能源需求,后者在过渡期和特定应用场景中保持不可替代性。二者关系类似“主电网+微电网”,可共同构建未来零碳能源网络架构。

说钍基熔盐堆有优势,是与铀原料比较得到的?在元素周期表中,两者只相隔一位,钍-23可以在反应时通过中子轰击变成可裂变的铀-233,从而产生能量。

钍基熔盐有巨大的安全优势,当熔盐反应堆中的温度超过阈值时,堆底的冷冻塞会自动熔化,携带核燃料的熔盐流入应急储存罐,物理隔绝中子源,迫使链式反应立即终止。此过程无需外部干预,类似核聚变装置中“等离子体逃逸即停堆”的固有安全逻辑。相比传统的水冷反应堆,更安全、更高效。

从理论上说,一吨钍提供的能量,相当于200吨铀和350万吨煤产生的能量。铀能的生命力多体现在核武器级上,比较“脏”。在传统的核电领域中,时常出现危险的事故,比如福岛核泄漏,切尔诺贝利核事故。作为工业大国的德国,几乎已经关停了所有铀原料核电站。

钍基堆废料主要含铀-232衰变系产物,其放射性毒性衰减至环境安全水平仅需300年,而传统铀堆废料需数万年,钍燃料利用率达95%以上,最终废物体积仅为铀堆的1/1000,且可通过玻璃固化技术稳定封存。优势劣势一目了然。

美国不要我们要,美国哭了

美国橡树岭实验室技术遗产的最大价值,就是为中国后续研究钍基熔盐堆提供了关键支撑。在科技领域流传着这样一句话:美国负责设想,中国负责实现,看来的确很有道理。

我国科技工作者的忘我拼搏,造就了中国的完整核工业体系。从2011年开始,中国启动了钍基熔盐堆开发项目,随后一路狂奔,2019年,我国建成了2兆瓦的钍基熔盐实验堆,美国人都要哭了,2023年,是我国钍基熔盐堆重大突破的一年,2025年,中国正式开建全球首座10兆瓦的钍基熔盐堆核电站,地点在甘肃武威的戈壁滩,热功率为60兆瓦,预计2029年投产。

中国在钍基熔盐堆的突破,可谓意义重大。首先,钍基熔盐堆并网发电,可能推低我国现有电价,老百姓会得到切实好处。其二,钍基熔盐可能让煤电比重大幅下降,加速实现我国碳达峰碳中和目标。

第三,由于钍基熔盐堆替代传统的铀基堆,反应堆的体积会更小、功率更大、能源效率高、安全性也更好,它给我国国防军工,航天航空领域带来巨大的想象空间。我国的轰-20还未展示它神秘的面纱,在“未来轰炸机”上,我们可能会实现美国空军未实现的梦想,我国航母战斗群已经有三艘,四川舰也展现出了不俗实力,未的核航母,核潜艇如果搭载了小型化的钍基熔盐堆,动力总成将无可匹敌。

另外,在星际战舰,航天飞机,以及火星探测,深空作业都可大展宏图,比如我国的月球基地,如果直接送上去一座钍基熔盐堆核电站,足以实现月球能源动力支撑。

中国“超级钍矿”发现,震惊世界

《南华早报》近日报道,我国内蒙古白云鄂博矿区发现100万吨的“超级钍矿”,我国钍基熔盐堆事业再次锦上添花。外媒认为,这座“超级钍矿”一旦被开采,那么中国有望彻底摆脱传统的化石能源,彻底进入“清洁能源”时代,并在未来6万年内,能源无忧。

恰逢美国俄罗斯拉中国进行核裁军的当口,我国宣布这一重大发现,不知道是不是一种巧合。我国“浓缩铀”高度依赖俄罗斯,2023年进口了超过400吨,美国一直指责俄罗斯帮助中国提升核力量。“超级铀矿”的发现,无疑可让中国彻底摆脱俄罗斯“浓缩铀”卡脖子的问题

结语

内蒙古百万级“超级钍矿”,是一个增强国运的重大发现,全世界第一座钍基熔盐堆发电站的投产,无疑将再次改写世界的能源格局。美国拍断大腿也想不到,他们轻易放弃的项目,在中国科学家手里,会成为全力赶超他们的能源利器。

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