無限能源真的被中國突破了！

假如我告訴你，有種技術可以解決我們未來兩萬年的能源需求，并且絕對環(huán)保、絕對安全、絕對可靠，你是不是覺得我又要開始吹核聚變了？

然后把我批判一番，說什么核聚變永遠還差五十年，我們這輩子恐怕看不到了。

但我要是告訴你們，這項技術已經(jīng)投入使用了，祖國的大西北已經(jīng)有人用它來工作生活了，無限能源的時代真來了，你還會質(zhì)疑我嗎？

新華社的消息啊，就在本月初，由中科院上海應用物理所牽頭在甘肅民勤建成的釷基熔鹽實驗堆首次實現(xiàn)釷鈾核燃料轉(zhuǎn)換，成為目前唯一運行并實現(xiàn)釷燃料入堆的熔鹽堆。

注意，這個唯一不是全國唯一，而是全球唯一。

釷基熔鹽堆是第四代核電技術的核心路徑，只要建成就能穩(wěn)定運行兩萬年，理論上等同于無限能源。

因此即便未來核聚變發(fā)電沒取得突破，咱們單靠這項技術，也足夠徹底解放生產(chǎn)力了。

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李小意 作品

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陪我的國一起復興

在釷基熔鹽堆之前的核電站，之所以沒有解決電力的無限供應，主要有兩大難題，而釷基熔鹽堆把這兩大難題，都給輕松解決了。

首先就是燃料供給的難題。前三代核電技術，燃料棒用的都是鈾，而我們國家的鈾礦儲備實在是太差了。

截止去年，全世界已探明且隨時能開采的鈾礦儲量大概是550萬噸，而中國只有17萬噸，就占3個點。而且就這17萬噸的鈾礦，八成以上全是些低品相的礦石，雜質(zhì)太多了，平均含鈾量僅為0.05%，遠不如澳大利亞的0.6%。

因此咱們的鈾礦，在保障戰(zhàn)略武器的生產(chǎn)之外，要么開采成本過高，要么干脆沒法開采。這也就導致了一個什么問題呢？

就是中國的核電燃料，長期依賴國外的進口鈾，2010年~2024年，進口鈾礦占我國核電站鈾用量的比例，穩(wěn)定在83%-90% 之間。這么高的依賴度，萬一國外斷供，我們核電產(chǎn)業(yè)不就癱瘓了嗎。

直到2023年，中核集團開發(fā)了溶浸采鈾技術，能夠開采含量只有 0.01% 的鈾礦，這才讓我們國內(nèi)的鈾礦開采提高了3倍，但這離解放生產(chǎn)力還遠遠不夠。

不信我再來跟大家算筆賬，全球550萬噸的原生鈾礦，在經(jīng)過開采、水冶提純、離子交換、濃縮富集等流程后，最終能得到的燃料級鈾棒，大概只剩下1350噸了。

但這里還涉及到一個鈾濃縮的問題。

高濃縮鈾主要用于核武器生產(chǎn)，而核電站用的基本是低濃縮鈾，豐度大概為3%，意思就是每 100份質(zhì)量的低濃縮鈾里，有3份質(zhì)量是 U235，剩下97份是不能直接裂變的U238。

換句話說，1350噸燃料級鈾，最終能干活的實際質(zhì)量，也就40.5噸左右。

理論上，每噸直接參與裂變的鈾所發(fā)出的電，相當于火電站里燒2600噸優(yōu)質(zhì)煤發(fā)的電。那么40.5噸的鈾，其能量約等于10.53億噸煤炭，你知道這組數(shù)據(jù)有多低嗎？

同樣按煤炭的效率計算，2024 年全球一次能源的消耗總量約為180 億噸標準煤，這意味著你就算把全世界所有的鈾礦拿去發(fā)電，也只能滿足人類每年10%的用電需求。

而這還是比較理想的狀態(tài)，現(xiàn)實是稍微好點的鈾礦資源，都要優(yōu)先保障核武器的生產(chǎn)。

也正是因為鈾轉(zhuǎn)化的效率實在太低了，且地球上的鈾礦資源嚴重不足，所以核電技術問世半個多世紀了，但對整個人類的能源需求來說，只是可有可無的錦上添花，談不上救命的雪中送炭。

然而，中國這次研發(fā)釷基熔鹽堆就完全不同了，講雪中送炭都算輕了，完全就是妙手回春、枯骨生花，我挑幾個核心點來說。

第一、發(fā)電效率更高，釷基熔鹽堆的發(fā)電效率，是鈾基反應堆的1.5倍。

第二、能量釋放效率更高，1噸釷裂變時產(chǎn)生的能量相當于350萬噸煤炭，是鈾的136倍。

第三、儲備規(guī)模大，在全球可開采的釷礦資源中，我們的儲備世界第一，占比超過八成，足夠中國使用兩萬年之久。

除了燃料外，釷基熔鹽堆技術解決的另一大難題，就是鈾堆普遍存在的安全隱患。

2011年3月12日，日本福島核電站出現(xiàn)特大泄露事故，危情等級被劃分為跟切爾諾貝利核事故一樣的等級，也就是最高等級的7級。

隨后，全球多國相繼收緊核電項目：德國宣布終止一切新建核電項目，并對已建好并投入使用的核電站進行全面拆除；美國、日本、法國先后下調(diào)核電擴張目標；瑞典、意大利通過立法約束本國能源部門的核電計劃。

咱們國家更是暫緩了所有內(nèi)陸核電規(guī)劃。像四川蓬安三壩核電站、湖北咸寧大畈核電站、湖南桃花江核電站，都是因為福島危機被叫停的。

可以說福島核事故中暴露出的安全隱患，讓全世界的核電建設，都陷入了一個極端的低谷期。

大家全被鈾燃料的不穩(wěn)定性和不可靠性，給搞怕了。

沒辦法，畢竟核泄露的危害太大了，你看切爾諾貝利都過去多少年了，還是一座鬼城。

但釷堆就不同了，比起鈾堆，它是全方位的穩(wěn)。

比如說鈾堆在運行后需要用高壓容器把燃料棒和冷卻水裝進去，它每時每刻都需要消耗大量的水資源來給反應堆降溫，但內(nèi)陸的淡水資源有很稀缺，所以我們國家的核電站，不管是已建好的還是正在建的，選址一律在沿海地區(qū)。

如果冷卻系統(tǒng)出事，燃料棒的溫度就會一路飆升把容器燒穿，然后造成像福島那樣的核事故。

而釷基熔鹽堆的燃料是直接溶在一種特制的液態(tài)鹽里的，既不用高壓，也不需要用水去頻繁做冷卻，全程就在常壓下運行。溫度只要超過八百度裝燃料的液態(tài)鹽就會自動凝固堵住管道，反應旋即終止，從根本上避免爆炸泄露的風險。這也是為什么釷基熔鹽的實驗堆不放在沿海地區(qū)，而選擇在極度缺水的民勤縣。

缺水本來就是核電站無法深入內(nèi)陸原因之一，現(xiàn)在釷堆技術路線少了水冷卻的環(huán)節(jié)。

今后哪怕是嚴重干旱少雨的西北，也能用上先進的核電技術了。

再比如說放射性污染方面，鈾堆的核廢料含有大量劇毒物質(zhì)，稍微泄露出去一點，對周圍環(huán)境的放射性破壞動輒就能持續(xù)好幾萬年。

不但處理成本十分高昂，還時刻擔心被人偷走拿去搞臟彈。

只能用特殊手段深埋地下，等他自然衰減。整個過程短則幾百年，長則上千年也不是沒有。

相比之下，釷堆的廢料主要是鈾233，放射性只用一百年就衰減到無害水平了，并且體積只有鈾廢料的二十分之一，更容易做到環(huán)保埋藏。

然后釷堆也不像鈾堆，它的燃料始終混在液態(tài)鹽里，壓根沒法提取武器級材料。而鈾堆里的鈾雖然是低濃縮，但有條件的做成武器級的高濃縮鈾問題也不大，沒條件的還可做成臟彈，靠放射性物質(zhì)照樣能害死一大片人。

因此搞海外核電的難度一直很大，要受到各方面的監(jiān)管，但隨著釷堆技術投入使用，我們核電產(chǎn)業(yè)必然會先于歐美占據(jù)更大一塊全球市場。

那在解決前三代鈾堆，在燃料供應和安全方面的痛點之余，釷基熔鹽堆還有一個連核聚變都不具備的優(yōu)勢，那就是小型化。

其實反應堆的體積本來就不大，但使用鈾堆的傳統(tǒng)核電站，要建冷卻塔和安全殼這樣的大家伙來保護它，整個體量自然就變得很大了。

但釷堆不用冷卻水，也不怕燒穿殼，省了這兩個環(huán)節(jié)，反應堆體積能做到標準集裝箱的大小。

像兩年前江南造船廠官宣要造全球最大的核動力輪船，用的就是第四代釷基熔鹽反應堆技術，省下的燃料空間能再多裝四成的貨。

再給你們說個更牛的，我們不是要在2030年前完成載人登月嗎？

再這之后，下一步就是建立月球基地，搞地球到月亮之間的經(jīng)濟開發(fā)區(qū)了，但不管你是搞三通一平的基建，還是搞工業(yè)生產(chǎn)，都得需要電對吧？

那么電從哪里來呢？

美國NASA曾經(jīng)算過一筆很細的賬，光伏板是最具性價比的，但建立永久月球基地至少需要5兆瓦的電力，而你用火箭送光伏板上去至少要發(fā)射30次貨運飛船，按星艦一次1.2億美元的發(fā)射成本來算，僅送光伏板就要燒掉36億美元。

但如果換做集裝箱大小的釷堆就方便多了。反應堆送一次，外殼送一次，燃料棒再送一次，最多三次就齊全了，而這一座釷堆發(fā)出的電能頂?shù)蒙?/strong>10萬塊光伏板。

也正是由于釷堆小型化的前景很可觀，美國早在冷戰(zhàn)時期，就想把這種堆型用來搞核動力戰(zhàn)略轟炸機，但關鍵在于釷基熔鹽堆里的氟離子具有非常非常強悍的腐蝕性，傳統(tǒng)的特種鋼在它面前最多用三月就被溶穿了。

過去五十年，美國動用了國內(nèi)最頂級的化學和材料專家，都沒能解決抗強腐蝕性的問題，導致釷堆的研發(fā)進展停擺了幾十年，遠遠落后中國。

而我們通過對鎳基合金的改性，終于研發(fā)出能夠抵抗高溫的氟離子強腐蝕的材料，這才有了今天的成就。

再悄悄告訴老美一句，鎳基合金改性需要用到一種你們心心念的物質(zhì)：沒錯，正是稀土。

同志們，此時此刻，我只想說一句：未來已來，無限能源的時代，在中國手里，開啟了!

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