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新e彩平台手机地址-连美国都放弃的钍盐反应堆实验,为何时隔40年欧洲要冒险重启?

[2020-01-10 18:12:28] 【

新e彩平台手机地址-连美国都放弃的钍盐反应堆实验,为何时隔40年欧洲要冒险重启?

新e彩平台手机地址,在强大的政治压力之下,碳中性经济成为大势所趋。

这是上世纪70年代以来首个钍盐实验。

为满足未来能源需求,荷兰(nuclear research and consultancy group;下简称nrg)科学家将视线转回到了70年代。其围绕钍熔融盐反应堆技术的实验是1976年来的首次。该技术有望促成更加清洁、安全,并为全球供能的核反应堆。

在强大的政治压力之下,碳中性经济成为大势所趋。而核能似乎是一种理想的替代选项。

核能虽然声名狼藉,但在可靠性方面有着出色的履历。其碳排放量甚至不及风能和太阳能——即便将建造、运营和生命周期等一并纳入考量。而且,核电的每瓦死亡率也是所有发电方式中最低的。

然而,核能存在四大主要缺陷。

首先,作为反应堆燃料的铀十分稀有,而且处理成本高昂。其次,生产核燃料的技术同样也能制造核武器。再次,年代较早的反应堆设计存在核熔毁风险,虽然机率不大,但足以让人胆寒。最后,对于核废料的处置,目前尚无所有人都能接受的长期战略。

要攻克这些难关,一条途径是用别的裂变原料取代铀和钚。自40年代至今,钍一直是最诱人的替代选项。和铀不同的是,钍储量丰富、分布广泛。它不需要像铀一样,经过精细的浓缩;而且不容易制成炸弹。另外,钍反应堆的设计有其与生俱来的安全性,可以在反应堆失控时关闭。而且,钍的放射性废物半衰期较短——几个世纪内就能转化为无害物质。

主要障碍在于,钍本身无法达到临界质量。如果是铀,只要将足够多的铀提纯至燃料级,并堆起来,其所释放的中子辐射量就可以启动一种能自我维持的连锁反应,导致铀原子不断分裂。只可惜,钍无法做到这一点。因此,钍燃料必须与铀混合,或借助外部中子源,才能启动反应周期。

从60年代直至1976年,美国橡树岭国家实验室(oak ridge national laboratory in the united states)曾展开反应堆实验,使用溶解在熔融盐而非固体燃料元素中的四氟化钍。虽然成果喜人,但这种方式终被抛弃。后来,印度、中国、印尼等国都继续试验钍反应堆,并尝试用熔融盐作为燃料,但直到此次nrg接过接力棒,当初的橡树岭实验才得到重启。

定制的实验设备,核心部分为钍盐。

nrg的盐辐照实验(salt irradiation experiment;简称salient)与欧盟委员会实验室“联合研究中心”(joint research center)合作展开,是一项多阶实验,旨在将钍熔融盐反应堆(tmsr)转变为有望实现商业化的工业级能源。

据游说团体“钍能源世界”(thorium energy world)表示,该实验的第一阶段是设法移除钍燃料循环中产生的抗腐蚀金属,即核裂变过程(钍变成铀,继而裂变、释放能量)中产生的金属。

攻克了这个难题,下一步就是确定在高温盐混合物的腐蚀作用下,tsrm建筑中使用的常见材料承受能力几何,或是找到替代选项,将维护和运营成本控制在低位。这就可能涉及到一种名为“哈氏合金”的镍合金,又称钛锆钼合金。

最终的目标是创建模块化、可扩展的tmsr,满足本地能源需求,同时实现全年全天候供电。另外,熔融盐的使用也意味着,燃料的添加可以在反应堆运行时进行,从而大幅削减停运时间。

翻译:雁行

来源:newsatlas

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