在能源領(lǐng)域,全球各國正面臨前所未有的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。隨著傳統(tǒng)化石能源的日益枯竭,尋找并開發(fā)新能源已成為各國迫在眉睫的任務(wù)。然而,在這一關(guān)鍵時(shí)刻,中國甘肅武威的一座實(shí)驗(yàn)堆卻悄然改寫了能源版圖的規(guī)則。
這座看似不起眼的實(shí)驗(yàn)堆,讓一些人斷言中國已經(jīng)攻克了世界級(jí)難題,甚至搶先美國一步,邁向了“無限能源”的新時(shí)代。連嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)界也為之震動(dòng),認(rèn)為這一突破足以支撐中國未來2萬年的能源需求。
近年來,全球工業(yè)飛速發(fā)展,能源需求激增。然而,石油、煤炭等傳統(tǒng)化石能源卻日漸枯竭,這些歷經(jīng)漫長歲月形成的資源,正面臨坐吃山空的困境。因此,研發(fā)新能源成為全球各國的共識(shí)。
上世紀(jì)70年代,鈾基核能技術(shù)成為全球主流國家爭奪的焦點(diǎn)。然而,鈾的不穩(wěn)定性和潛在的災(zāi)難性風(fēng)險(xiǎn),以及處理核廢料的難題,讓這項(xiàng)技術(shù)充滿了不確定性。更重要的是,中國鈾資源稀缺,高度依賴進(jìn)口,這無疑增加了能源安全的隱患。
然而,命運(yùn)似乎為中國關(guān)上了一扇門,卻又打開了一扇窗。釷,這種在全球地殼中含量遠(yuǎn)超鈾的元素,成為了中國能源領(lǐng)域的新希望。中國的釷資源極為豐富,內(nèi)蒙古白云鄂博的釷礦儲(chǔ)量占全球的60%以上,足以支撐中國未來數(shù)萬年的能源需求。
更重要的是,釷的開采成本僅為鈾的十分之一,且可以通過稀土尾礦提取,形成資源自主閉環(huán)。面對這一得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢,中國選擇了釷基熔鹽堆技術(shù)作為突破口。經(jīng)過數(shù)十年的潛心研究,中國終于造出了釷基熔鹽堆。
釷基熔鹽堆的最大亮點(diǎn)在于其內(nèi)部的“熔鹽”。與傳統(tǒng)的核電站不同,釷基熔鹽堆放棄了高壓容器,采用高溫熔融的氟化物鹽作為核燃料的溶解池和冷卻劑。這種設(shè)計(jì)不僅提高了安全性,還大幅提升了能量轉(zhuǎn)換效率。
熔鹽堆能夠在溫度過高時(shí)自動(dòng)膨脹,抑制反應(yīng),形成自我降溫機(jī)制,從而避免了高壓爆炸和堆芯熔毀的風(fēng)險(xiǎn)。熔鹽堆的能量轉(zhuǎn)換率遠(yuǎn)超傳統(tǒng)核電站,且無需停機(jī)更換燃料,能夠一邊發(fā)電一邊補(bǔ)充新燃料。在環(huán)保方面,熔鹽堆產(chǎn)生的放射性廢物僅為傳統(tǒng)核堆的百分之一,衰期也大幅縮短。
在甘肅武威,中國已經(jīng)建成了2MWt液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆,并成功實(shí)現(xiàn)了臨界反應(yīng)和加釷實(shí)驗(yàn)。這座實(shí)驗(yàn)堆的穩(wěn)定運(yùn)行標(biāo)志著中國在第四代核能技術(shù)領(lǐng)域取得了重大突破。
更令人振奮的是,中國已經(jīng)宣布將在這里開工建設(shè)全球首座商用釷基熔鹽堆核電站,并計(jì)劃在2029年投入運(yùn)行。這一舉措將推動(dòng)中國能源生產(chǎn)向西部轉(zhuǎn)移,優(yōu)化能源分布,并為全國乃至全球的能源供應(yīng)提供新的解決方案。