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主题:世界首座钍基熔盐核反应堆原型堆即将在中国建成 -- 尖石

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家园 世界首座钍基熔盐核反应堆原型堆即将在中国建成

世界首座钍基熔盐核反应堆TMSR原型堆建设在甘肃省武威市,装机容量是2M瓦(2000千瓦),即将在8月竣工,系统的试运行最早在9月开始。该原型堆在2011年就开始着手设计建造,2017年4月,甘肃省武威市与中科院签订了在武威市民勤县红砂岗建设钍基熔盐堆核能系统(TMSR)项目的战略合作框架协议,该项目分两期建设,总投资220亿元。

如果原型堆的临界、系统测试顺利,那么将在2030年前在武威市沙漠地区建设世界第一座钍基熔盐反应堆商用示范堆,装机容量是100M瓦(10万千瓦)。

1吨钍燃料的发电量相当于250万吨标准煤,而中国的钍储量非常丰富,排在世界第2位,总储量将近30万吨(二氧化钍),仅内蒙古白云鄂博矿的钍储量就达到了22万吨,以2020年全国能源消费50亿吨标准煤当量计算,足够100多年的消耗,完美补上聚变堆商用前的空档。

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钍基熔盐堆核能系统(Thorium Molten Salt Reactor Nuclear Energy System,TMSR),是第四代先进核能系统的 6 种候选之一,包括钍基核燃料、熔盐堆、核能综合利用 3 个子系统,具有高固有安全性、核废料少、防扩散性能和经济性更好等特点。

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熔盐堆使用高温熔盐作为冷却剂,具有高温、低压、高化学稳定性、高热容等热物特性,无需使用沉重而昂贵的压力容器,适合建成紧凑、轻量化和低成本的小型模块化反应堆。此外熔盐堆采用无水冷却技术,只需少量的水即可运行,可在干旱地区实现高效发电。熔盐堆输出的高温核热可用于发电,也可用于工业热应用、高温制氢以及氢吸收二氧化碳制甲醇等。

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熔盐堆的优异性能主要来自其复合熔盐冷却剂的高沸点等物理化学特点,熔盐还可以用在太阳能集热、大规模热能存储和大功率电池等,熔盐的广泛使用将给能源带来革命性变化。

钍基熔盐核反应堆如果商用成功,中国西部的广阔沙漠地区就真正成为了能源基地。

关键词(Tags): #钍#熔盐堆#核反应堆通宝推:青青的蓝,独立寒秋HK,海中山,小泽珍珠,mezhan,方恨少,尚儒,老调重弹,住在乡下,唐家山,桥上,nettman,胡一刀,
家园 熔岩堆和钠冷快堆都有一个类似的致命问题

冷却剂的化学腐蚀能力过于强大,很容易把循环管道给腐蚀穿孔。想要解决腐蚀问题,开发新材料没法从根本上解决问题,只能降低腐蚀速度,而完美的抗腐蚀材料又是天价,不具备工程应用价值。

只能用准备两套甚至3套循环通路换着用,使用一套维修一套,还有热备份一套,成本还是高,尤其是人工成本。

家园 6种四代堆包括盖茨的行波堆,

每种堆工程上实现起来都是不容易的,或多或少都面临材料上的难题,聚变堆不也是如此吗?!无论技术问题还是材料问题都需要一个个的去攻克。

这种钍基熔盐堆尤其适合中国,想象一下这种场景:西部广袤的大漠上遍布熔盐堆,结合风电、光热太阳能、光伏太阳能、甲醇工厂、烯烃工厂,不但使得西部成为能源基地,还成为化工原材料基地!

最重要的是这种熔盐堆模块可以做的很小,可以大规模的流水线生产!

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家园 安全性过硬吗?

我觉得核电站最重要的是安全性。请问钍基熔盐核反应堆最坏的情况是什么?

家园 聚变堆的问题更大,大到相关人员都不太敢提这个问题

为什么不敢提?因为现在的科技水平对这个问题无解,那就是比化学腐蚀更加严重的中子轰击腐蚀。

氘氚聚变会放出高能中子,反应堆的壳体长期受到高能中子的轰击,甚至都很难预料会产生怎样的变化,有可能在长期高能中子的轰击下壳体发生裂变反应,壳体本身的放射性严重超标,甚至变性开裂。

熔盐堆和快中子堆还可以准备三套冷却管路换着用,聚变堆的壳体怎么换?

聚变还是别想了,用裂变电站凑合着吧

通宝推:ton,菜根谭,
家园 做成未来出口的拳头产品
家园 别想象那么多,一步一步来吧

这篇文章介绍的比较全面:

熔盐堆卷“钍”重来,40年来的首次实验或开启第二核纪元

家园 那万众期待的可控核聚变就被你判死刑了?

啥子征途是星辰大海渺茫了?一大早看到这条很沮丧,快狠狠地驳斥我。

家园 在建设钍基熔盐堆之前

我国建设了百兆瓦级熔盐塔式光热电站。至少,从工程上来说,熔盐塔式光热电站在对熔盐的处理上,与钍基熔盐堆是相通的。

百兆瓦级熔盐塔式光热电站的新闻如下:http://www.nea.gov.cn/2018-12/28/c_137704835.htm

家园 裂变也有中子损伤的问题

现代技术下也能坚持20年。

家园 大规模流水线生产,简化换管程序
家园 核动力自行车

这个我觉得有前途。

对于放射性物质,我相信将来会找到驯服的方法,未来也许跟动画片一样,一块晶核,就是巨大的能量源。

家园 办法总比困难多

乐观点

家园 钍基熔盐堆的安全性是非常高的,

这与其设计原理有关,就算把堆炸了,顶多也就影响一下周边几百米的距离。

家园 裂变反应和聚变反应的中子能量不同

氘氚核聚变的中子能量达到14.1兆电子伏特(1400 TJ/kg,速度约52000千米/秒,达到了光速的17.3%)。

而快中子堆(钠冷却快中子),核裂变产生的中子动能接近1兆电子伏特(100TJ/kg),速度接近14000千米/秒。

似乎现在也没有研究10兆以上电子伏特中子,长期(数年以上)轰击反应堆壳体材料会造成什么变化。但是现有裂变反应堆壳体材料的寿命急剧下降(指数级下降),应该是可以预期的。

通宝推:陈王奋起,
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