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钍基熔盐堆:中国引领全球第四代核能革命的突破与未来

北大纵横  · 公众号  ·  · 2025-05-29 07:59

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。其早期概念为液态燃料熔盐堆,燃料可以为铀 235、 铀233、钚239 以及其他超铀元素的氟化物盐。这些氟化物燃料盐直接溶解于冷却剂熔盐中,其中液态氟化盐既用作冷却剂,也作为核燃料的载体。得益于氟化熔盐冷却剂的高热容、高热导、高沸点以及低蒸汽压等特点,熔盐堆具有高温输出、高功率密度、可常压操作等优点,在本征安全性以及经济性上具有极大的优势和潜力。


2、转向


冷战时代开始, 战略弹道导弹的迅速发展使核动力轰炸机的研发失去了军事应用价值,因此熔盐堆的研发于 20世纪 60 年代转向民用。 美国橡树岭国家实验室( ORNL 1965 年建成热功率 8 兆瓦 的液态燃料熔盐实验堆 (MSRE),获得巨大的成功。MSRE 进行了大量的堆实验, 证明了 熔盐堆具有非常独特而优异的民用动力堆性能,可以用铀基核燃料,更适合于钍基核燃料,理论上可以实现完全的钍铀燃料闭式循环。


3、波折


世纪 70年代, 正值冷战高潮,美苏军备竞赛如火如荼。 ORNL 当时虽然已经 完成了热功率为 2250 兆瓦 的增殖熔盐堆 (MSBR)的设计, 但是 发展核武器的重要性 和紧迫性 远远大于民用,在核能研究规模整体收缩的背景下,美国政府选择了研发适合生产武器用钚、 具备 军民两用前景的钠冷快堆,放弃了更适合钍铀燃料循环、侧重于民用的熔盐堆。 同期 ,我国也曾选择钍基熔盐堆作为发展民用核能的起步点,上海 “728 工程”于 1971 年建成了零功率冷态熔盐堆并达到临界 但限于当时的科技、工业和经济水平, “728 工程” 最终 转为建设轻水反应堆。


4、转机


21世纪初, 全球面临 能源危机 环境 污染以及核技术扩散挑战, 为钍基熔盐堆发展提供了新的 发展 机遇 。作为







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