大國科技!秒殺氫燃料電池,中國釷基熔鹽堆為何被外網吹爆?

《自然》作為全球最有學術性,名望最高的科學雜誌,近期有訊息稱,全球首座擁有第4代核能技術的釷(tǔ)基熔鹽堆,將2021年9月份於我國的甘肅地區進行測試。據瞭解,這項核能系統早在3年前就已經開工設計,而其大概的主體工程在今年的5月份基本完工,目前已經完成了機電安裝。

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這項工程的結束,可以說標誌著新能源建設的進一步勝利,其功能如果得到普及,甚至可以秒殺氫燃料電池!而且更加的安全,可謂大國科技!那麼來自中國的釷基熔鹽堆為何被外網吹爆呢?我們一起來了解一下吧!

科技總是以我們肉眼看不到的速度極速發展,不論是新一代的電解液新增劑,還是第三代半導體的研製,每一代的進步都比初代優秀不知多少倍。當然,他們都是以初代作為基礎開枝散葉的,而我們今天要說的就是第四代核電能源技術,以及為大家介紹一下其涉及的釷基電池,在未來新能源領域的發展與利用。

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要知道這座來自我國甘肅的釷基熔鹽堆,雖然功率不大,僅能為大概一千戶人家提供電能,但如果測試的結果良好,那麼我們國家將會啟動同類反應堆的多項建造計劃,從而為十萬戶居民甚至更多的人提供電力。

釷基熔鹽堆,作為第四代核電反應堆,其原理更是想要代替鈾等核燃料。早在之前美國就有專家表示,1000千克的釷,能夠製造出10億瓦的電量。這相當於200噸鈾或是300多萬噸煤燃料,所能產生的能量。光是原材料的比較,就已是極大限度的節能。

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還有專家估算,如果將釷的能量利用到汽車的電力中,只需小小的8克釷,就相當於加了6萬加侖的汽油,甚至能讓汽車輕輕鬆鬆跑100萬英里。如果真的能夠實現,那豈不是輕易秒殺氫燃料電池嗎?更別說目前的鋰電池了,估計都不在話下。

除了能源利用的神奇威力,釷基熔鹽堆相比傳統的鈾反應堆,更是具有3大優勢。

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首先就是安全性極高,當反應堆內產生極度高溫時,設在底部的防護措施將會自動融化,而攜帶核燃料的熔鹽將會流入底部的應急儲存罐。核反應不僅在這時得到了立即終止,而且冷卻後直接就變為一整塊固體,不會輕易造成洩露問題,更不會汙染到地下水。其穩定效能夠保持釷基熔鹽堆執行長達十幾年,並透過充分燃燒之後,極大降低產生的核廢料,由此可見核汙染也會極大的減少。

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第二優勢則是其資源多,核燃料可以進行長期的供應。據樂觀估算,陸地的釷資源儲存量大概是鈾資源的5~8倍左右。而我國又是釷資源的大國,如果能將其合理利用起來,那麼釷能源供應將完全解決我國的進口資源問題,以後在能源上就不會再依賴任何國家了。

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第三優勢其熔鹽堆的建設對環境要求極低,首先我們要知道傳統意義上的核電站,通常會消耗大量的水資源,尤其是鈾反應堆在冷卻的時候,就會需要很多水來進行冷卻。但釷基熔鹽堆不需要,它的冷卻劑則是複合型氟化鹽,並且我們上文也說到,效果還不錯。因此該反應堆的建設就可以遠離沿海地區,甚至建在荒無人煙的沙漠地區,這一地理優勢也是一大超越。

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可以說釷基熔鹽堆,已經是目前已知的技術理論背景下,最完美的能源方案。如果建立在大西北沙漠,人口密度低,安全性高等優點顯而易見,就不會發生像日本福島事故一樣的慘案。最後再將產生的電能,透過特高壓傳輸技術向全國各地輸送,那就更加厲害了,而這些優點也正是釷基熔鹽堆在外網被吹爆的原因。

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那麼看到現在,相信有不少小夥伴會提出一個提問,那就是釷能源既然這麼厲害,為什麼到如今也沒有投入大規模的商用呢?

要知道釷作為一種放射性較弱的銀色金屬,普遍存在於天然的岩石中,目前也沒有發現其他的工業用途。因此想要將其大規模投入商用,就需要充分發揮它在能源方面的價值。而想要讓其充分利用,技術上的問題就一定得解決。

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首先就是燃料問題,據瞭解釷本身是不能直接作為核燃料使用的,而是先轉換為鈾233,透過一系列裂變過程才能夠使用,但在採用閉式燃料迴圈的時候,由於在回收鈾233技術上的不成熟,造成最後形成的鈾具有極強伽馬射線的子體。

第二點就是材料的腐蝕問題,當反應堆產生高溫後,產生的輻照損傷會對材料的耐腐蝕效能造成嚴重影響,因此是目前熔鹽堆核心材料面對的關鍵問題之一。最後就是熔鹽的裝置以及純淨問題,用於製作裝置的合金材料,需要具有良好的裂變產物惰性,從而不會在核反應堆工作時被嚴重劣化。

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雖然困難重重,但我們國家的研發人員依舊努力克服,經過這些年的不斷最佳化,以及研究相關應對技術,目前很多的技術性問題,已經得到了解決。要不然也不會公佈,在今年的9月份進行相關測試,相信這一測試也會針對其商用發展進行階段性考核。

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那麼如果真的測試成功的話,我國將很有可能最先掌握第四代核能技術,成為全球第一個對這項技術進行商業化試驗以及運營的國家。而且鋰電池的替代,也可能會提早步入現實。

而值得一提的是,曾經的世界首富比爾蓋茨,早在2006年就開始投資第四代核電技術,他力推的行波堆,就正是第四代核電技術的一種,並且還曾希望將行波堆第一個示範堆建立在我國,近年來也是多次對華走訪,希望謀求第四代核電技術方面的合作。

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由此可見,我們的這一大國科技,已經被全球各界人士所關注。你覺得他們有什麼目的呢?

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