中国无限核能：从梦想到现实

各位听着，今天咱们来聊聊中国无限核能的新进展。南华早报说咱们中科院上海应用物理研究所在甘肃武威的两兆瓦钍基熔盐实验堆，首次实现了堆内钍铀转化，这可真是个惊人的消息。钍基熔盐堆就是那种第四代的小型核反应堆，不用铀做燃料，而是用钍元素作为燃料，再用液态熔盐作为燃料载体和冷却剂。神奇的是：只需要少量的铀就能引发链式反应，让本身不易裂变的钍232吸收中子，成为钍233，衰变成镤233，镤233再衰变成铀233，新转化的铀233又会释放热量和中子来维持反应，让钍232变出更多的铀233，实现燃料的增殖。就像一个火炉，里面放了一块煤，后续你把石头放进去，它就能把石头变成煤，然后你不断加石头，就可以一直产生煤，一直烧下去。 咱们国家是个贫铀国，钍可是一大堆，我之前讲过稀土、磷酸盐、矿物、独居石里面就有钍。这些产业环环相扣。内蒙古白云鄂博矿区，仅仅是过去采的废料里的钍储量，就足以为全国供电超过1000年。如果把整个矿场榨干，可以供未来6万年使用。另外它不需要在堆芯外部制成燃料棒，不需要中断反应堆运行，就可以及时换料，省去了一个复杂的环节，提高了燃料利用率，减少了核废料。而且它完全不需要用水，传统核电站一般都建在海边或大江大河的边上，就是因为需要大量水冷。而熔盐堆就可以建到缺水的内陆地区，比如说武威，它就建在了戈壁滩上，未来是建在哪里都行，部署非常灵活。所以在理论上，这是一种近乎完美的终极能源解决方案。咱们的实验堆已经成功实现了全球首次临界、满功率运行，以及首次向熔盐堆里加钍等一系列关键节点，走得最远。 这么好的技术，世界各地的核电站干嘛不用呢？这真是历史开的一个巨大玩笑。本来美国是这项技术的先驱，60年代橡树岭国家实验室的熔盐实验堆运行得非常成功。跟我们这次的差距只在于，他们是在别的反应堆里把钍加工成铀，然后再把铀加入熔盐堆。所以只实现了燃料的转换，没有做出在线添料和排废这种闭式燃料循环。然后这个项目在70年代就被美国政府强行下马了，原因有三方面。首先是技术路线之争，当时的原子能委员会选择了液态金属快堆，而不是熔盐堆。于是熔盐堆预算清零，整条路线都放弃了，这背后有很多办公室政治。其次是军事和路径依赖，液态金属快堆能生产钚239，这是制造核武器的关键材料。而熔盐堆产生的铀233难以武器化，对于冷战时期的美国来说，不适合造武器的核循环，吸引力自然大减。最后就是商业惯性，当时的商业核能用的是核潜艇的轻水堆，已经市场化了，大家没有任何动力去支持一个会干掉自己的新技术。 正因为美国雪藏了这项技术长达半个世纪，今天的中国才重启了这条路线，建成了目前全球唯一运行的钍基熔盐堆，而且还往前走了一步，直接往反应堆里加钍原料，去验证堆内增殖。有意思的是，当年美国嫌弃它不适合军事应用，今天这恰恰是民用核能领域的巨大优势，一种天然的防核扩散燃料。如果成功商业化，它解决的将不只是中国的发电问题，更是引领全球走向更可持续的核能未来，因为它同时应对了能源与核安全两重挑战。 昨天我听同事做清洁能源的考察报告，他说咱们今年七八月两个月的单月用电量都突破了万亿千瓦时，是第二大电力消费国美国的两倍多，是整个东盟十国一年的用电总和，发电量恐怕还跟不上。其中火电贡献降到了小于一半，顶上去的主要是风电和光伏，核电扮演的角色还相当小，只贡献了5%。你想想，如果钍基小型堆技术普及之后，能源极大丰富之后，文明会进入什么阶段？现在只能是想象。 好，今天先这样，下回看到有想象空间的材料我再来分享，再见，拜拜。