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够中国用2万年!我国攻克世界级难题,抢先美国建造“无限能源”

抖音快讯 2025年08月23日 00:01 1 admin

能源作为一种重要的战略资源,对于国家来讲意义重大。

而在国际上还在为能源枯竭和核安全焦虑时,我国攻克了世界难题,抢先美国建造“无限能源”,就连专家也表示,足够中国用2万年。

究竟是怎么回事?中国攻克了什么难题?

够中国用2万年!我国攻克世界级难题,抢先美国建造“无限能源”

核电站作为清洁能源的重要组成部分,对铀燃料的依赖度极高。

而中国身为最大的能源消费国,却长期面临铀资源短缺的问题,长期以来不得不依赖进口。

为打破这种被动局面,中国科研人员将目光投向了一种更具潜力的替代资源——钍。

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钍之所以被视为理想的核能替代材料,其储量相当可观,数据显示,钍在地壳中的含量是铀的3到4倍,分布也更为广泛。

中国的钍资源储量,仅内蒙古白云鄂博矿、四川攀枝花矿区等大型矿床的探明储量,就足以支撑长期开发利用。

按照当前的能源消费强度测算,这些钍资源理论上可供中国使用长达2万年,从根本上解决资源短缺问题。

要将钍转化为可用能源,关键在于钍基熔盐堆技术。

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这种先进核能系统能通过中子轰击,将原本不可裂变的钍-232转化为可裂变的铀-233,进而通过核裂变释放巨大能量。

与传统铀基核电站相比,钍基熔盐堆的安全性能也是非常出众。

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传统核电站运行时需要高压容器维持反应环境,并且依赖大量冷却水带走热量,一旦遭遇极端天气、地质灾害等突发状况,可能引发高压爆炸、核泄漏等严重风险。

而钍基熔盐堆采用常压运行模式,无需高压设备,也不需要海量冷却水,从根源上消除了高压爆炸的隐患。

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更关键的是,钍基熔盐堆的反应堆底部,装有由特殊材料制成的冷冻塞,当系统出现异常升温时,冷冻塞会自动熔化,高温熔盐燃料将顺着专用通道流入地下应急贮存罐,核反应随之立即停止,整个过程无需人工干预,实现了“失控即停”的本质安全。

而且,钍基熔盐堆可以在运行过程中持续补充新燃料,同时排出裂变产物,实现“边发电边换料”,全年连续运行时间可达300天以上,大幅提升了设备利用率。

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反观传统核电站每隔12到18个月就需要停机更换燃料,每次换料周期长达一个月以上,严重影响发电效率。

虽说中国已经发现,并实现钍基熔盐堆技术的设计,但是在这之前,用了几十年的时间,而且还做过很多次的实验。

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从上世纪70年代起,上海的728工程就曾建成一座零功率冷态钍基熔盐实验堆,并成功达到临界状态。

但受当时技术条件和科研资源限制,项目未能持续推进。

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随着能源安全战略升级,2011年,中国科学院将钍基熔盐堆核能系统列为五大战略性先导科技专项之首,集中全国优势科研力量全力攻坚。

研发过程中,科研人员面临的最大挑战是高温熔盐的腐蚀问题。

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熔盐在高温运行时具有极强的腐蚀性,普通金属材料无法长期耐受,这也是全球钍基熔盐堆研发的共性难题。

经过多年攻关,中国科学家成功研制出专用镍基合金材料,这种材料能在600℃以上的高温熔盐环境中稳定运行数千小时,性能达到国际领先水平,为实验堆建设扫清了关键障碍。

2023年,位于甘肃武威的钍基熔盐堆实验堆实现连续稳定运行。

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该实验堆完成了满功率运行、燃料在线补给、安全系统测试等关键试验,各项技术指标均达到设计要求,验证了钍基熔盐堆的可行性和安全性。

基于实验堆的成功经验,中国已制定明确的产业化时间表:计划2025年开工建设全球首座商用钍基熔盐堆核电站,预计2029年投入商业运行。

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这座核电站采用模块化设计,热功率达到60兆瓦,其中10兆瓦用于发电,其余热量将用于制取氢气,实现“热电联产”模式。

而且钍基熔盐堆的应用场景远不止发电。

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其产生的高温热源可直接用于钢铁、化工等工业领域的高温工艺流程,替代传统燃煤、燃气热源,减少碳排放。

在氢能领域,利用核反应产生的稳定热量进行电解水制氢,能大幅降低绿氢成本。

小型化、模块化的钍基熔盐堆还可部署在偏远海岛、荒漠戈壁等无电网地区,为边防哨所、科研站提供稳定能源。

甚至在深空探测领域,小型钍基熔盐堆有望成为月球基地、火星探测站的长效能源保障。

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从风能、太阳能等可再生能源的储能技术,到核能的创新应用,中国在新能源领域正构建“全链路优势”。

钍基熔盐堆技术的突破,不仅补上了核能发展的资源短板,更在安全、效率、应用场景等方面实现了超越。

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这种从资源储备到技术研发,再到产业化应用的完整布局,让中国在全球能源转型竞赛中占据了先机。

随着商用核电站的建成运行,中国将为全球可持续发展提供一种切实可行的“无限能源”解决方案,也为能源安全自主可控写下新的篇章。

参考文献

澎湃新闻——2023-06-18《自主第四代先进核能研发迎重要节点:甘肃钍基熔盐实验堆获运行许可》

够中国用2万年!我国攻克世界级难题,抢先美国建造“无限能源”

中国核工业——2025-04-16《目前全球唯一的钍基熔盐堆建成运行!我国成功举办“风暴﹣2025”核安保演练》

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