中国成功运营世界上第一座钍熔盐反应堆,应对铀资源不足问题,弄好了非常厉害《南华早报》又放风了,这报经常报一些中国科技突破,有时说得很神秘,但基本都是真的。这回是钍基熔盐反应堆(TMSR),中国科学院上海应用物理研究所首次成功将钍转化为铀。这事早就在传,2023年应该就成功了,但这是首次有报导。核电站,现在就是铀235的裂变机制来发电。中国铀资源短缺,俄罗斯多。哈萨克斯坦铀矿资源丰富。但俄罗斯产业成熟,主导了全球铀供应链,俄罗斯拥有约44%的全球铀浓缩能力。中国缺铀,虽然可以进口,但总想技术上想些办法。TMSR就是让钍元素来顶,如图二。钍基熔盐反应堆运行时,中子轰击钍-232原子核!吸收后转变为铀-233,这就是可裂变链式反应的材料。核反应有点小复杂,钍-232加个中子先变不稳定的钍-233;钍-233变镤-233,释放出一个电子(β粒子)和一个反中微子,一个中子变质子;镤-233又变铀-233,还是放出一个电子和一个反中微子,一个中子变质子。钍-232无法自己启动链式反应,必须先用铀-235或钚-239作为初始裂变燃料来提供中子;当产生足够的铀-233后,反应堆可进入自持甚至增殖状态。如果搞成了好处不少,最大优势是安全性突出,TMSR在接近常压(小于5 bar)下运行,而传统轻水堆需高压(约150 bar)维持水不汽化,TMSR从根本上消除大破口失水事故和高压容器破裂风险。温度升高时反应性自动下降,事故时能自然停堆,无需人为干预。冷却剂是氟化盐,沸点高达1400°C以上,运行温度(600-700°C)下不会沸腾,过热时熔盐会膨胀稀释燃料,自动抑制反应。温度异常时,底部的冷冻塞熔化,熔盐燃料自动流入地下安全罐固化,从物理上杜绝堆芯熔毁。钍-232放射性比铀-235低约100倍,泄漏危害小。还有资源优势,中国钍储量28万吨世界第二,铀储量约17万吨第十,这只是小事。从燃料利用率角度看,钍可达99%,铀只有约1%,理论上1吨钍发电量相当于350万吨煤和200吨铀。热电转换效率高、选址灵活、建设成本低、无需大量水资源、核废料少,全是好处。因此,这东西如果弄成功了就太厉害了,中国领先了。当然技术难度肯定不低,先放放风。

