文|江卿曻编辑|江卿昇前言在这个科技飞速发展的时代,能源问题不停是人类面对的最大挑衅之一,然而一个令人振奋的消息正在改变这一局面。中国科学家们突破性地开发出了一种被称为“无穷能源”的技能,足以支撑中国将
文|江卿曻 编辑|江卿昇 前言在这个科技飞速发展的时代,能源问题不停是人类面对的最大挑衅之一,然而一个令人振奋的消息正在改变这一局面。 中国科学家们突破性地开发出了一种被称为“无穷能源”的技能,足以支撑中国将来2万年的能源需求,这项技能到底是什么?它为何如此神奇? “无穷能源”的秘密当你听到“无穷能源”这个词,是否会以为它只存在于科幻影戏中?然而这个看似遥不可及的梦想,正在中国科学家的积极下变为现实。 这个神奇的能源秘密,就藏在一种叫做“钍基熔盐堆”的核反应堆中。 钍基熔盐堆,听起来很高大上,其实原理并不复杂,简单来说,它就是用钍作为燃料,熔盐作为冷却剂的核反应堆。 这种反应堆不仅安全性高,还能充实利用核燃料,服从远超传统核电站。 更令人惊叹的是,钍资源在我国储量丰富,已探明储量高达28.6万吨,这意味着仅仅1吨钍就能产生相称于350万吨煤的能量! 如此算来,我国的钍资源足以支撑将来数万年的能源需求。 钍基熔盐堆不仅仅在能量产出上有上风,甚至它的计划奇妙地办理了传统核电站面对的诸多问题。 好比它能有效防止核爆炸等严重事故,大大提高了安全性,同时它的制造和运行成本都较低,无需大量水资源,这使得它在各种地理环境下都能发挥作用。 更值得一提的是,钍基熔盐堆的发电服从高达45%以上,远远凌驾了传统轻水反应堆,这意味着,同样的燃料投入,钍基熔盐堆能产生更多的电力,大大提高了能源利用服从。 固然钍基熔盐堆的神奇之处远不止于此,它不仅可以用于发电,还能为工业生产提供高温热源。 将来的钢铁厂、化工厂,甚至是海水淡化办法,都大概由这种干净高效的能源驱动,这将大大淘汰传统能源的斲丧,为环境保护做出巨大贡献。 但是你大概会问,这种看似美满的能源技能,为什么之前没有被广泛应用呢?它又是如安在中国实现突破的? 从实行室到工业化钍基熔盐堆的概念并非凭空而来,它的起源可以追溯到上世纪60年代,美国橡树岭国家实行室曾举行过干系实行。 可是由于种种原因,这项技能在西方国家并未得到深入发展,中国的钍基熔盐堆研究之路,始于21世纪初。
这条研究之路并非一帆风顺,钍基熔盐堆涉及核物理、材料科学、化学工程等多个领域,每一步都布满挑衅。 怎样计划出能在高温高辐射环境下恒久稳固工作的设备?怎样处置处罚熔盐中的裂变产物?这些问题都需要科研人员绞尽脑汁。 功夫不负故意人,经过十余年的积极,中国科学家们取得了一系列突破性进展,2021年9月,中国首个液态燃料研究堆“钍基熔盐实行堆”在甘肃省武威市乐成实现临界。 紧接着2022年,中国宣布将在山东荣成开建全球首座商用树模钍基熔盐堆。 这个被称为“钍燃料熔盐堆能源体系”的项目,计划在2030年前建成投产,它的发电功率将到达100兆瓦,足以满足10万户家庭的用电需求。 中国在钍基熔盐堆领域的快速发展,引起了全球的关注,目前美国、法国、日本等国家也在加快干系研究,但不得不说,中国在这场“无穷能源”比赛中已经占据了领先地位。 中国的乐成并非偶然,它得益于国家的恒久战略规划和持续投入,从863计划到973计划,再到“中国梦”,钍基熔盐堆研究不停是重点支持的项目之一。 这种持续不停的投入,为科研人员提供了良好的环境和资源,更重要的是,中国在这个领域形成了完备的财产链。 从底子研究到工程应用,从焦点部件制造到体系集成,中国已经具备了全面的技能本领,这为钍基熔盐堆的商业化应用奠基了坚固的底子。 任何新技能的应用都会引发一些担心,钍基熔盐堆真的像宣传的那样安全吗?它对环境会不会造成影响? 绿色“革命”说到核能,很多人的第一反应大概是担心安全问题,切尔诺贝利、福岛这些核事故的阴影,至今仍让民气有余悸。 但是钍基熔盐堆的安全性,可以说是颠覆了我们对核能的传统认知,钍基熔盐堆具有固有安全性,即使出现不测环境,反应堆也能自动克制运行,不会发生核泄漏。 这种安全机制是怎样实现的呢?秘密就在于熔盐,在钍基熔盐堆中,核燃料是溶解在熔盐中的。 如果反应堆温度非常升高,熔盐会自动膨胀,淘汰核反应速率,万一发生泄漏,熔盐一打仗氛围就会敏捷凝固,把放射性物质封闭在内。 这就像是给反应堆装上了一个“安全阀”,大大低沉了事故发生的大概性。 而且钍基熔盐堆产生的核废料比传统核电站少得多,更重要的是,这些废料的半衰期更短,只需要几百年就能降解到安全程度,而不是传统核废料需要的几十万年,这大大减轻了核废料处置处罚的压力。 而对于环境影响,钍基熔盐堆在运行过程中不会产生温室气体,这对于应对气候变革意义庞大,而且它不需要大量的冷却水,可以建在缺水地域,不会对当地水资源造成压力。 有人大概会问,钍基熔盐堆会不会增加核武器扩散的风险?答案是否定的。 钍基熔盐堆产生的核材料很难用于制造核武器,反而可以通过斲丧现有的核废料来淘汰核扩散风险,这一点让钍基熔盐堆在国际上的推广变得更加可行。 从环境保护的角度来看,钍基熔盐堆堪称是一场绿色革命,它不仅能提供干净能源,还能帮助办理传统核能面对的环境问题。 此外钍基熔盐堆的燃料利用率高达99%以上,远超传统核电站的不到1%,这也说明同样的资源投入,钍基熔盐堆能产生更多的能量,大大提高了资源利用服从。 但是任何新技能的应用都需要谨慎,尽管钍基熔盐堆理论上很安全,但在现实应用中,我们仍需要严格的羁系和管理。 中国在这方面也做了充实预备,订定了一系列严格的安全尺度和操作规程。 那么除了发电,这种“无穷能源”还能在哪些领域发挥作用?它又将怎样影响我们的将来生存? 将来已来钍基熔盐堆远不止于发电,它就像一把打开将来天下的钥匙,大概彻底改变我们的生产方式和生存方式。 在工业领域,钍基熔盐堆可以提供高温热源,将来的钢铁厂不再需要燃烧大量煤炭,而是由干净的核能驱动。 化工厂、水泥厂等高耗能财产也可以利用这种干净能源,这不仅能大幅淘汰碳排放,还能提高生产服从。 在航天领域同样有作用,钍基熔盐堆的应用前景同样令人兴奋,它体积小、重量轻、功率大,非常得当作为深空探索的能源。 将来,我们的火星探测器、小行星采矿设备,甚至是月球基地,都大概由钍基熔盐堆提供能源。 再看国防领域,钍基熔盐堆可以为兵舰提供持久的动力,大大增强海军的远洋作战本领,同时它还可以为边防哨所、海岛驻地提供稳固的电力供应,提拔国防力气。 对于平凡人来说,钍基熔盐堆的应用大概会带来更便宜、更稳固的电力供应,智能家居、电动汽车充电站,甚至是整个智慧都会,都大概由这种干净高效的能源支撑。 从国际影响来看,钍基熔盐堆技能的突破,无疑将提拔中国在全球能源领域的话语权。 这项技能不仅可以办理中国自身的能源需求,还可以通过技能输出,帮助其他国家办理能源问题,推动全球可持续发展。 值得一提的是,中国在推进钍基熔盐堆技能的同时,也在积极推动国际合作。 好比中国已经与一些“一带一起”沿线国家签订了核能合作协议,将来大概会帮助这些国家建立钍基熔盐堆。 同时我们也看到,美国、法国、日本等国家也在加快钍基熔盐堆的研究,这种良性竞争,有望推动全球核能技能的快速发展。 结语钍基熔盐堆的发展,不仅仅是一项技能的突破,更是人类探索干净能源的一个重要里程碑,它大概会重塑全球能源格局,推动人类社会向更干净、更可持续的方向发展。 钍基熔盐堆技能的突破,从发电到工业生产,从深空探索到国防建立,钍基熔盐堆的应用前景广阔。 中国在这一领域的领先地位,不仅彰显了我国的科技力气,也为全球可持续发展做出了重要贡献。 参考文章界面消息2024年7月31日《中国将建造全球首座钍基熔盐堆核电站》的报道 环球时报2023年12月7日《全球最大核动力集装箱船来了!15-20年更换一次“电池”》的报道 如果你也喜欢我的文章,不妨点个“关注”吧!小生在此谢过了! |
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2022-08-02
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