下一代核反应堆计划已经有眉目

文章简介:下一代核反应堆计划已经有眉目,中美科学家在美国橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)举行会晤,就下一代核电开发展开合作。照片背景是20 世纪60 年代著名的熔盐反应堆试验现场 本月中旬,一批科学家和企业家聚集在美国田纳西州的橡树岭国家实验室,参加了熔盐反应堆试验50。以下是小编收集整理下一代核反应堆计划已经有眉目相关信息。

  中美科学家在美国橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)举行会晤,就下一代核电开发展开合作。照片背景是20 世纪60 年代著名的熔盐反应堆试验现场
  本月中旬,一批科学家和企业家聚集在美国田纳西州的橡树岭国家实验室,参加了熔盐反应堆试验50周年纪念活动。这项试验于20世纪60年代在橡树岭展开,旨在建立新型核反应堆。
  熔盐反应堆使用的是液态燃料而非固态燃料棒,产生可将水加热为蒸汽的核反应,然后进行发电。在安全性、反扩散和经济性等方面,熔盐反应堆较传统的轻水反应堆具有优势。目前,熔盐反应堆处于复兴时期,原因是这个世界正在寻求低成本和低碳能源来源。
  在50周年的研讨会上,泰拉能源(TerraPower)、氟锂铍能源(Flibe Energy)、莫尔泰克斯能源(Moltex Energy)和特雷斯特里尔能源(Terrestrial Energy)等反应堆开发商以及美国大型电力公司南方电力(Southern Power)等分别作了报告。这是迄今为止该领域举行的规模最大、意义最深远的一次活动,意在将这项已经问世数十年的创新技术推向商业化。
  上海应用物理研究所岩溶反应堆项目负责人徐洪杰也是此次研讨会的主讲人之一。在中国科学院的支持下,上海应用物理研究所与美国橡树岭国家实验室合作,推进熔盐冷却反应堆(使用熔盐转移热量和冷却反应堆)和熔盐燃料反应堆(在产生能源的核反应处,燃料溶于熔盐冷却剂中)的研究工作。
  对于上海和橡树岭2011年签署的协议,尤其是在熔盐反应堆和钍的使用等先进技术的推广方面,核电领域一直存在很多争议和猜测。钍是一种替代性核燃料,比铀更清洁、更安全,而且储量也更大。
  在本月中旬举行的橡树岭研讨会上,徐洪杰给出了一个路线图,表示中国在先进反应堆研发项目上比世界上其他所有国家都走得更远。
  目前,中国有近四分之三的电力仍源于燃煤。为改变这一现状,它正加速发展低碳能源来源,既包括常规核电站,也包括熔盐反应堆等先进系统。据世界核协会(World Nuclear Association)资料,作为世界上最大的温室气体排放国,中国计划到2020年将核电容量扩充一倍。
  徐洪杰详列了一个多阶段计划,包括在未来5年建立示范反应堆以及在2030年左右将其进行商业化推广等。上海应用物理研究所计划到2020年建成一座10兆瓦的固态燃料原型反应堆,以及一座可以展示钍-铀燃料循环的2兆瓦液态燃料反应堆。(在反应堆内,不可裂变的钍会被转换成可裂变的铀同位素,从而产生能量并维持核反应。)
  徐洪杰说,上海应用物理研究所总共有700名核工程师参与了熔盐反应堆项目,这一规模也让世界上其他先进反应堆研究项目相形见绌。该团队已经初步设计了一座10兆瓦的钍基熔盐反应堆,并解决了一些与建造和运营这些反应堆相关的技术挑战,比如高纯度熔盐的制备和对氚的控制等。氚是一种危险的氢的放射性同位素,可用于制造核武器。如何增加氚的产量,是熔盐反应堆开发的一个关键研究目标。
  虽然橡树岭的大多数听众都很熟悉中国的总体规划,但其复杂程度以及目前所取得的进展还是让很多人感到震惊。
  “他们在过去4年里取得的进展,让人感到非常吃惊。”特雷斯特里尔能源公司负责商业开发的副总裁约翰·库奇(John Kutsch)说,“这表明,一个项目投入数百名研究人员的确会加快进展。”需要指出的是,特雷斯特里尔能源公司也在开发熔盐反应堆。
  中国的这个项目让一些美国研究人员感到忧虑;他们将中国视为核领域的竞争对手,反对转让美国率先开发的技术。中国不仅希望建造反应堆,为国内提供电力,而且还希望成为世界市场上核技术的主要供应国。在美中协议首次公布时,就有评论人士将这种合作描述为危险的甚至是后果不堪设想的技术转移形式。
  从更广泛的角度看,开发安全、经济、可商业化并能迅速部署的核电技术对应对全球气候变化具有巨大意义,而至于哪个国家最先做到,则不重要。在美国,由于核技术的资助审批和许可发放需要漫长的等待,所以很多下一代核反应堆的开发商表示,他们可能会在包括中国在内的其他国家测试它们的设备。
  对于这项合作协议,橡树岭课题组负责人大卫·霍尔科姆(David Holcomb)表示:“双方机构都希望加快熔盐冷却反应堆的开发。所以,合作是两国政府共同批准的。”
  同其他任何地方的科学家一样,徐洪杰在该项目上也面临着下一阶段的资金问题。他说,上海应用物理研究所熔盐反应堆研究项目的资金拨发到2017年,之后,该所将会从中央政府、上海市政府和私营部门寻求新的资金支持。
  此外,上海应用物理研究所最近还与方大集团签署了一项协议,帮助开发反应堆的熔盐冷却剂。方大集团是一家生产碳素制品、钢铁和化学制品的大型中国企业。
  对于上海应用物理研究所熔盐反应堆项目的商业化,徐洪杰表示自己“充满信心”。“因为中国政府愿意支持新的核能技术的开发。而且对核能技术来说,中国也是一个非常庞大的市场。”他说。

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