中國科學(xué)院發(fā)布消息,我國自主設(shè)計、研發(fā)和建設(shè)的第四代先進裂變核能系統(tǒng)——釷基熔鹽實驗堆在甘肅武威建成,并首次實現(xiàn)堆內(nèi)釷-鈾轉(zhuǎn)化。該系統(tǒng)的建成有望打破我國核電對鈾燃料的依賴,利用儲量豐富的釷元素作為核燃料,為國家能源安全與可持續(xù)發(fā)展提供重要支撐。
新建成的釷基熔鹽實驗堆是目前國際上唯一運行并實現(xiàn)釷燃料入堆的熔鹽堆。這種核能系統(tǒng)以釷作為核燃料,以液態(tài)氟化物熔鹽作為冷卻劑,具有本征安全、無水冷卻、常壓工作和高溫輸出等優(yōu)點。戴志敏所長表示,這是世界上第一次在熔鹽堆中加入釷,初步證明了釷資源利用的可行性,為未來的示范堆建設(shè)和商業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。
從2011年項目立項以來,我國科研團隊突破和掌握了材料、儀器、設(shè)備研發(fā)和系統(tǒng)集成等相關(guān)核心技術(shù)。通過一體式堆本體創(chuàng)新設(shè)計顯著降低了放射性泄漏風(fēng)險,提高了反應(yīng)堆的安全性,并最大程度上實現(xiàn)了整體國產(chǎn)化和核心設(shè)備供應(yīng)鏈的自主可控。
釷基熔鹽堆是一種清潔高效的能源系統(tǒng),與高溫熔鹽儲能、高溫制氫、太陽能、風(fēng)能、煤氣油化工相結(jié)合,能夠形成多能互補、低碳復(fù)合的能源系統(tǒng)和低碳化工體系。李晴暖副所長指出,選擇在甘肅武威建設(shè)該設(shè)施是因為風(fēng)能和光能受天氣影響較大,而熔鹽堆可以起到平衡穩(wěn)定電網(wǎng)的作用,打造一個多能源互補的系統(tǒng)。此外,我國釷資源豐富,研究釷基熔鹽堆非常適合國情,如果全部電力用釷資源供應(yīng),可以供我國使用上千年,確保能源獨立。
釷基熔鹽堆的關(guān)鍵在于釷鈾循環(huán)。釷元素吸收一個中子后會變成鈾233,鈾233才是裂變產(chǎn)生熱量的核燃料。裂變過程中產(chǎn)生的中子再去轟擊釷元素,形成釷鈾循環(huán),釋放能量??茖W(xué)家們采用了一系列新的設(shè)計思路與方法,保證熔鹽堆的安全。由于熔鹽堆采用的是液態(tài)燃料,放射性產(chǎn)物中的氣態(tài)產(chǎn)物可以隨時處理,固態(tài)產(chǎn)物則溶解在熔鹽中,可以在不停堆的情況下引出進行處理。一體化反應(yīng)堆的設(shè)計將堆芯、燃料鹽泵、換熱器等核心設(shè)備集成在反應(yīng)堆主容器內(nèi),大大提高了安全性。
中法兩國一致認為,核能作為一種清潔低碳、穩(wěn)定可靠的基荷能源,在應(yīng)對氣候變化和保障能源安全等全球性挑戰(zhàn)方面具有獨特重要作用
2025-12-05 13:38:40中法發(fā)布聯(lián)合聲明