惊天信号,核航母要来?甘肃爆发!22000000000绝对安全核电来袭

泛叶 2024-04-01 06:44:34

自从上个世纪50年代美国开始研制钍基熔盐反应堆以来,作为一项美国对抗苏联的降维打击级的核电发展方向却中途夭折,此外我们的南亚邻居印度也建了60多座钍基核电站,听起来好像我国花220亿元在甘肃武威建设的这座钍基熔盐反应堆方面取得的这个突破并没有那么的夺目耀眼,但是如果我仍然说这是全世界首座第4代最新钍基熔盐反应堆(中国钍元素的储藏量如果全部用来核能发电,按现在的耗电量标准可以满足全国2万年的电力能源需求),同时也创造了中国核电发展建设史上的新的里程碑,并借此进一步巩固了在世界范围内的核电反应堆建设方面的领先地位,可能你还会有些不理解?不是人家美国印度等国家都早已经研制出来了吗?你这样想也不假,但是我们要知道,核电站的发展是一代一代堆型演进进化而来的,正所谓江山代有才人出,一代更比一代强啊!中国第4代钍基熔盐核反应堆在甘肃武威市建成投入商业并网发电运行,这个消息里面最重要的关键词就是第4代,因为美国中间放弃土钍基熔盐核反应堆电站的建设乃至印度建成的60多座钍基核反应堆电站,都仅出于第1、第2代,最多也就是第3代的水平,而中国一举突破了第4代钍基熔盐核反应堆技术,也就从真正的意义上将其他国家甩在了身后!

要知道这个总投资金额超过220亿元的钍基熔盐核反应堆建设项目之所以选择在位于中国西北内陆地区的甘肃武威,而一反常态不是选择在中国历来建设核电站均在沿海地区的传统做法,这既是一次创举,又是一次实验,其中包含着中国对钍基熔盐核反应堆放在内陆区安全性、气候水源适配性等方面的高度自信,同时也从侧面说明这样的核反应堆安全性极高,据相关信息透露显示,中国建成的甘肃武威第4代钍基熔盐堆核反应堆是目前世界上最安全的核电站堆型!而按照目前建成运行情况以及未来技术发展的前景来看,中国的这座钍基熔盐核反应堆在建成投入商业运行以后,在未来的十年内将有望正式投入商业运行,进一步奠定中国在新的核电站发展方向中的霸主地位,也实在是可喜可贺!

那么中国是如何从后进者成为领跑者的呢?

要讲清楚这个问题,我们还要从20世纪的五六十年代说起,那个时候美苏两国分别以北约和华约组织,特别是美国联合日本法国的欧洲国家大量投入钍基核反应堆技术的研究,因为其安全性以及矿藏量,在全世界的分布情况比又得分布要更均衡,储藏量也更大,同时其效率也更高,正是在这样的条件下,各国投入巨资但是由于材料适配性问题最终都不得不放弃,又回到了铀矿!让中国瞄准钍基熔盐核反应堆这项趋势性的先进技术,大力加强投入开展高强度的科技攻关,特别是在复合性氟化盐极具腐蚀性的条件下,如何通过技术攻关实现在高温高压高腐蚀性的条件下通过管道传输过程中仍然保持其稳定性状态这一难题是摆在全世界钍基熔盐核反应堆建设方面的最大难题。

为了攻克传输管道材料这一世界级课题,中国科学院金属研究所钍基熔盐堆结构金属材料研究部门经过十数年的艰苦努力,最终在2014年正式向业界宣布,顺利突破了这一难题,其采用的新材料为合金材料Gh3535合金。而随着中国在技术方面的突破,美国在二十世一世纪后也进一步将核电发展技术路线聚焦到了钍基领域(而另据推测,消息显示,美国之所以放弃突击核反应堆的研发主要也在于其当时特别注重核武器路径,然而通过钍基终止,撞击只能捕获u233无法产生u235这一核武器级的元素,然而美国早在1965年,也就是先于我国50多年都已经建成了全世界首钍基熔盐何反应堆),并笃定其是第4代核电技术最优发展路径之一。

然而功夫不负有心人,随着管道传输材料问题的最终取得重大突破,才实现了第4代钍基熔岩核反应堆(元素为钍232,其主要的原理是利用钍232所具有的强大增殖能力,通过增殖过程中捕获中子,最终转化为铀232,进而经过裂变实现核能发电)的并网发电。当然其投资金额虽然也不小,但是其功率仅有两兆瓦,甚至于美国的体型相对较小的核航母(比如你你自己)550兆瓦较大的是福特级1000兆瓦的规模,相比都有极大的差距。

所以说他作为一个实验台,虽然在全世界范围内是首个成功运行的第4代钍基熔盐核反应堆(之所以这样称呼,主要是因为他运用了钍基加熔盐溶液作为冷却剂,甘肃武威市民勤县建设的钍基熔盐核反应堆中的熔岩冷却系主要是锂、铍、氟等固体无机盐在450度的高温下经过液化后,形成的熔盐液体,通过风冷的方式,实现冷却塔的降温,因此其可以远离大海等区域,进一步减少对水源的依赖和破坏)意义重大,但是与用在航母上的需求还有极大的差距,因为如果想要达到同样的功率,就必须要成百倍的扩大器和反应堆的体积,如果核反应堆体积过大又怎么能装上航母呢?不过话又说回来,对于中国人来讲,发展核航母的步伐一直在向前。

比如中国在海南建成的玲珑1号核反应堆(当然,其并非钍基熔盐核反应堆),也是核反应堆小型化的一个重大成功,那么如果我们能够把钍基熔盐核反应堆的核电系统进一步的优化(当然主要是在核反应堆的小型化以及核燃料填充,即燃烧效率等方面的提升),自然也为我国的核航母事业的发展提供了另一条可行的路径,而按照刚才小编所提到的大约在2023年左右,中国将成为世界上第1个通过钍基熔盐堆核能系统建设核电站进行商业运行的国家(预计将分4步走在第1步,实现两兆瓦规模的基础上,通过科研攻关阶段突破10兆瓦,再到示范应用阶段达到100兆瓦核反应堆临界的水平,在此基础上实现第4步投入商业运行,也就是建设用于商业化发电的钍基熔盐堆核电站),甘肃武威钍基熔盐堆核能系统是在2018年9月30日正式开工建设的,2021年8月份主体结构基本建成和机电安装阶段,9月份开始调试,最终在国家能源局以及国家核安全局等部门的全力支持下,2021年正式建成,次年的8月5号启动核反应堆调试各参数满足发电条件,10月8日完成了外围工程施工并正式并网发电。该项目的建设施工单位为中国建筑领域的巨无霸级的存在--上海建工集团股份有限公司。于2023年的6月份正式取得了运行许可证(此前的2023年6月7号通过了环境影响评价报告书),并已经进入了运行阶段。

那么钍基熔盐堆到底有什么优势,让中国如此重视呢?

首先,钍在中国乃至全世界的储藏量比铀矿来讲量要大的很多,仅从中国钍矿的储藏量来讲,根据中国目前年均电量消耗水平,其矿藏量所能产生的钍总储量超过30万吨,全部用于核能发电,至少能满足中国2万年的电力需求。

其次,从现有的核能技术发展的路径来看,钍基熔盐的核电站是当今世界上最安全的核电站技术路线,因为它采用熔盐冷却剂几乎不可能发生任何的泄漏,同时由于核能效率更高(相当于铀燃烧效能的200倍),其核废料的产生量也会大幅减少(仅相当于传统核燃料产生核废料的0.1%左右);在钍基核反应堆中即便发生故障,复合型氟化盐能够将核燃料。通过底部融化的活塞进入应急储罐,而不至于发生核泄漏、也不会导致温度急剧升高乃至爆炸,因此他也被全世界公认为未来核能项目建设发展最安全的技术路线!

再有一个优点就是钍基熔盐核反应堆其摆脱了冷却主要靠水资源的依赖(且土元素放射性极低),其主要通过水冷和风冷相结合的方式实现,其以复合复盐为冷却剂,不需要消耗大量的水进行冷却塔的冷却,因此其环保效能更高,特别适合的远离海岸和水资源,在内陆地区进行建造,也为国内建设内陆核电站提供了新的路径选择和安全保障!

[资料卡片]可能大家一提到在内陆建设核电站和核反应堆,心里边都不免生出一种担忧来,甚至有人误以为我国之所以把核电站都建设在沿海区域,是因为安全方面的考虑,事实上确实不是这样:主要我国沿海地区建设大量核电站是因为沿海区域经济发展较快,用电量需求巨增的条件下,为了减少输电距离而同时由于核电技术发展中的水源依赖等方面的因素而导致,再加上人们一听到核电站就把安全这根弦绷得很紧,因此为了响应民意,避开不必要的争论,我们国内在建设核电站的时候也尽量选择在沿海人口密度相对较小的区域,而事实上来讲,世界多数国家核电站的建设军建设的内陆反而是建设的沿海地区的相对少一些!

那么随着钍基熔盐和反应堆研制的成功以及并网发电,特别是其特性,在安全性上更加有保障同时也进一步减少了对大量水资源依赖的情况下,我国必将会掀起一波在内陆以建设土地熔盐核反应堆为主要技术路线的核能建设高潮,曾经在2008年我国就提出将在湖南(另外还有湖北省的咸宁市)建设我国第1座内陆核电站,最终却因为付到核电站的影响而没有成行,但是随着中国在第4代钍基熔盐核反应堆建设领域取得的重要突破和里程碑意义的事件,我们有理由相信在未来的10~20年时间,中国内陆核电站将随着内陆经济社会发展对电量需求的进一步增加而有重大突破,让我们共同期待这一天的尽早到来吧!

另外据称在2019年的1月份,青海省就发布了自己核能建设发展的2018~2020年规划方案。在方案中他们提出推进核能供热以及核能电站的建设初期工作,因此也有业界推测称中国内陆首个核电站可能出现在青海,当然这种猜测的准确性有的实践的检验,大家不必过分认真!

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泛叶

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