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能源化工

中国计划建造世界首座无水反应炉 2030年运转

来源:南华早报2021-07-22 09:59424

中国未来的洁净能源计划,钍基核反应炉是主要角色。 (图/CAS)

来自《 南华早报》 (SCMP)的报导称,中国核能研究团队公布商用型熔盐式核反应炉设计案,它可以自主循环与冷却,也就不需要冷却水,从根本上防止类似福岛核事故的可能。

有趣的工程(Interestingeng Ineering)报导,中国提出的熔盐反应炉使用的燃料不是传统的铀元素,而是液态钍,它在地壳里的丰富程度比铀来的更多,也就等于确保了燃料不至于匮乏。

熔盐反应炉在理论设计上比传统的燃料棒式更为安全,因为即使发生反应炉破损的事故(比如福岛核事故),液化的核燃料跑出反应炉后只会快速的冷却和固化,核污染只会局限在反应炉周边,这意味着在最严重的核事故,周围环境的辐射污染也不会过于严重。

而且,它还解决了「核废料处理」这个经常被攻击的问题。熔盐燃料本身就是反应炉里的循环液,它们流过反应炉心,将热量转移到与反应炉相接的蒸汽涡轮机,然后又返回炉内,如此循环重复,燃料会因反应时间而愈来愈少,工作人员只要定期添加燃料即可。

再来一个优点,反应炉内不需要水份来进行中子减速与循环,使它可以建立在干燥地区,那么原本荒凉的内陆沙漠地带,都有机会成为城镇。

熔盐式反应炉的设想,早在 1940 年代就被提出。然而,早期的实验采用的熔盐式核燃料,具有高腐蚀性,因此科学家一直被管道腐蚀等问题所困扰。

所幸,70多年以来的材料科学技术累积,使得发展熔盐反应炉变得可行,上海应用物理研究所就决定重拾这项挑战,该研究所提出他们的实验炉计画,其尺寸也不大,约3公尺高、2.5公尺宽。然而,其功率达到100百万瓦,算是中功率反应炉了,可为10万人口的城市供电,这是因为这类型的反应炉功率(快中子滋生式),会比现行的核能反应炉来的更高效。

如果在未来5年内可以顺利完成实测,那么将以此为基础,在 2030 年建造首座商业熔盐反应炉。

核能近来被许多国家与大型企业重新重视,因为核能是应对气候变化的重要支柱,对此,中国大陆格外重视,除了熔盐反应炉以外,小型模组反应炉(SMR)也是重点项目,7月13日,「玲珑1号」在海南昌江核电厂区内开工建造。大陆期望在2060 年实现碳中和。

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