2024年7月份,中国科学院传出重磅消息,全球首座钍基熔盐反应堆核电站预计在2025年动工,到2029年就可以实现满功率运行。
消息发出后,不少西方国家如坐针毡,谁都没想到在能源建设方面又被中国抢先了一步,而这一切都要得益于我国的能源储存。
根据数据显示,中国钍储量高达28.6万吨,这是其他国家可望而不可及的,而这些钍储量足以支撑中国两万年的能源需求。
那么,你知道中国建造首座钍基熔盐反应堆核电站在世界上的影响有多大吗?
“新”能源的变革
“核污染”这个问题是近些年大家一直津津乐道的话题,尤其是2011年发生在日本福岛的核事故。
当时日本东北太平洋地区出现了9.0级地震,对日本福岛的两大核电站造成了严重的影响,福岛第一核电站甚至出现了放射性物质泄漏的情况。
此次事故被定为第7级特大事故,为了解决这个问题,日本决定将福岛第一核电站的上百万吨核废水排到了海洋中,对海洋环境造成了重大污染。
其实,日本福岛核事故并不是首例第7级特大事故,历史上第一例最严重的核电事故是“切尔诺贝利事故”,发生在苏联统治时期的乌克兰境内。
1986年4月26日,切尔诺贝利核电厂的第四号反应堆发生了连续爆炸,造成大量辐射物质飘到了大气层中,涵盖面积非常广泛。
此次爆炸所释放的核辐射量是“广岛原子弹”的400倍以上,爆炸发生后,有31人当场死亡。
在之后的十五年时间内,陆陆续续有8万人因此丧命,可见这场灾难损失有多严重。
而在核辐射过程中,有些物质的放射性元素会持续千年之久,比如铀和钚。
2014年,国际知名物理学家叶恭平博士在南京的一场演讲中说道,未来人类使用的新能源会更加注重绿色和安全,如果用“钍”代替“铀”,或许可以完全避免类似于日本福岛那样的核事故。
如今,人类使用的传统能源主要是以地下的“碳”为主,不仅污染环境,而且随着不断的开采,这种能源也在日渐减少,所以现在急需新能源的出现。
而在核能资源方面,“钍”无疑是最好的选择。
什么是钍?
钍和铀一样是一种天然放射性金属元素,也是宇宙中最原始的核素之一,原本的颜色是银白色,但是在空气中会形成二氧化碳然后褪成黑色。
它最早发现于1815年,当时一名瑞典的化学家,在矿石上发现了一种新金属氧化物,于是他用北欧雷神的名字将其命名为“钍”。
一开始,因为这名瑞典化学家在业界的权威性,所以很多人都认可“钍”的存在。
但随着深入的研究,这名瑞典化学家发现,自己发现的“钍”并不是新的金属物质,于是自己否定了对“钍”的发现。
直到1828年,他在挪威所产的黑色花岗石中,发现了一种未知的金属元素,于是将“钍”的名字重新赋予给了它,这才真正有了钍的出现。
钍主要是以化合物的形式存在于独居石和钍石中,从矿藏量上来看,钍的存储量比铀的存储量要高出很多,其安全性也是铀没办法相比的。
而且,钍产生的核废料也仅仅只有铀的万分之一,并且可以在百年的时间内衰退为没有放射性的物质,所以无论从哪一方面来说,钍完全可以取代铀成为潜在的核燃料。
根据《经济日报》报道,中国已经探明的钍储备量是28.6万吨,位居世界第二位,如此庞大的储备量,完全可以支撑中国两万年的能源需求。
全球首座钍熔盐堆
钍在实际中的应用最早可以追溯到一百多年前,当时英国人发明了煤气灯,但是用作路灯时发现其亮度不够,于是就用含有“钍”的布制作出了一个灯罩,结果亮度出乎所料的好。
但是“钍”在燃烧过程中会不断分解生成氧化钍,人吸入到体内后会引起了各种疾病,于是到20世纪之后,这种灯罩就已经淘汰了。
20世纪50年代左右,美国科学家们开始研究钍基熔盐堆,提出了一些可实施性的设计。
但是当时美国迫切需要更快的“成就”傍身,于是这项难以攻坚的技术最终只能被搁置,后来转变成了对“铀”的研究。
而中国最早关于钍的研究是在1970年,当时中国启动了“728工程项目”,其中就有钍基熔盐堆的研究,次年,橡树林实验室就完成了1GW钍基熔盐增值堆的设计。
后来,随着全球对新型核能源的迫切需要,钍基熔盐堆再次成为各国研究的重点,但始终没有什么大的动静。
就比如印度,他们国家一直宣称自己在钍燃料反应堆的研究上取得了很大成就,并在国内建了66座钍燃料反应堆,可是却一直未攻克钍核电站的关键技术。
2000年,在美国的带头下,瑞士、法国、日本等十个国家联合组成了“第四代国际核能论坛”,约定共同研究第四代核能技术。
但是从近些年的成果来看,他们的研究并没有取得什么效果,而被排除在外的中国,却默默超过了所有国家。
2024年7月,根据中国科学院的报告,全球首座钍基熔盐反应堆核电站预计在2025年动工,四年之后就可以正式运行。
钍基熔盐反应堆作为第四代核电站堆型,攻克了许多国家都无法攻克的技术难关,这让很多西方的科学家们非常崇拜,都给予了正面的肯定。
英国的一位材料学博士说道:“如果中国允许我参加实验,我一定会马不停蹄地飞过去。”
由此可见,中国的全球首座钍基熔盐反应堆在世界上的影响力是毋庸置疑的,非常期待它在2029年的亮相。