印度得意的“快堆”技术是什么?号称领先中国20年,位居世界前列

朱小鹿 2022-08-08 18:27:35

核能对于一个国家的军工有着重要意义,并且核能很有可能在未来成为世界主流能源,因此受到世界各国的广发关注。而印度破冰的“快堆”技术更是领先全球,处于核能领先地位,甚至印度媒体大肆鼓吹,印度“快堆”的技术领先中国20年。

那么什么是“快堆”技术?中印“快堆”发展水平究竟如何呢?

一、“快堆”技术诞生的背景

核能从上个世纪开始,便是全世界最为关注的能源之一,并且在上世纪原子弹以及核弹的研发中名声达到了最高,成为无数大国安全的保障。但近几年来核能的商用其实非常匮乏,除了核电站之外,几乎没有其他的商用产品诞生。

核能之所以难以被大范围使用,有三个原因。首先便是核能属于短时间内的一次性能源,并不符合可持续发展的需求。像是原子弹也是爆炸一瞬间产生庞大的能量,但这些能量却不能储存起来,慢慢释放,这限制了核能的应用条件。

其次则是核能应用技术水平要求很高,一般企业难以掌握。核能一旦泄露,将会造成难以控制的可怕后果,因此核能产品最重要的一步便是外部保护外壳的制造,如果没有隔绝核辐射的材料问世,那么核能就很难走进千家万户。

除此之外,最关键的一点是,核裂变对于发生裂变的原子选择同样十分严格。除了铀-235、钚-239和铀-233之外,其他的材料并不能被用作核反应的材料。而自然界中这三种材料十分稀少,99%的铀元素都不能拿来进行核反应。

而为了解决原材料短缺的问题,“快堆”技术应运而生。

二、什么是“快堆”技术

“快堆”技术是指通过采用自然界比较丰富的原材料,令其发生一系列反应之后,变成适合发生核反应的原料。自然界中的铀-235十分稀少,但铀元素却十分丰富。

于是印度便会收集大量的水元素,从中挑选出适合发生反应的原材料钍-232,通过核反应堆的条件为其添加一个中子,这样它就变成了同位素钍-233。虽然是同位素,化学性质相同,但钍-233非常不稳定,会随着时间的流逝发生衰变反应,衰变两次之后就会变成铀-233。

铀-233与铀-235互为同位素,结构十分相似,发生裂变反应时同样可以产生大量的能量,于是印度便用钍元素衰变得来的铀-233代替铀-235发生核反应,从而生成核能源。印度是世界上第一次使用钍元素作为核能源的国家,并依靠钍元素实现了印度的“快堆”技术落地,大大推进了印度的核能研发过程。

印度凭借钍元素实现了“快堆”技术的发展,印度的“快堆”技术真的远超我国吗?我国的快堆技术发展水平如何呢?

三、中国“快堆”技术发展水平

铀元素是核裂变的重要原材料之一,但仅有铀-233和铀-235可以被作为核反应的原材料,自然界中占据大部分的铀-238却没有用武之地。但铀-238同样可以通过加入一个中子,从而导致其发生两次衰变,这样没用的铀-238就可以变成有用的钚-239,同样可以被拿来进行核反应。这就是我国“快堆”反应的逻辑。

自从“快堆”反应的概念被提出之后,我国便马不停蹄地致力到“快堆”反应的建设中来,并在1987年成立了我国的“863计划”,并取得了9大课题、61小课题以及奖项无数的成就,为我国的核反应发展提供了助力。

进入新世纪以来,中国的快堆技术更是飞速发展。并在2011年实现了快堆发电站的建设,并在甘肃建成了一系列的钍基熔盐堆,致力于快堆技术的发展。

我们不向印度那般大肆鼓吹,但我们的数据对外公开,绝没有印度所言的二十年差距,甚至比之印度不落下风。中国快堆技术与印度快堆技术大不相同,但都未成功大范围投产,都仍处于发展阶段,谁先成功还不一定。

结语

印度确实凭借软元素的应用,开拓出一条新的快堆发展之路,但我国快堆技术同样不错,并且本身双方的技术重点不同,难以比较,绝无印度鼓吹的二十年差距。要是在未来中国“快堆”技术率先落地,那印度可就成了贻笑大方。

大家觉得未来中国和印度谁能取得“快堆”市场的主动权呢?欢迎在评论区留言讨论。

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