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我国攻克世界级难题!比美国抢先建造“无限能源”,开启能源供应新纪元

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文 | 沧海阅铭

编辑 | 沧海阅铭

“文内所有信息皆出自权威媒体

能源这东西真是国家的命根子,这些年国际上为了能源吵得不可开交,咱们国家也一直被能源问题牵着走。

可最近有个消息,说咱们找到了能用两万年的宝贝,还抢在美国前面搞成了个大项目,这宝贝到底是啥?咱们又咋做到的?

这些年,咱们国家发展得快,对电的需求越来越大,可发电离不开燃料,尤其是核电站,大多靠烧铀。

偏偏咱们国家的铀矿少得可怜,全世界 95% 的核电站烧铀,咱们的铀矿储量才占全球 2%,这就麻烦了。

每年都得花老鼻子钱,从澳大利亚、哈萨克斯坦那些地方买铀矿,不买不行啊,核电站等着 “吃饭” 呢。

2011 年日本福岛核电站出事,全球都慌了,铀价跟坐火箭似的,一年就涨了 300%,咱们买铀的成本一下子高了不少,手里的钱能买到的铀少了一大截。

能源安全就像悬在头顶的剑,谁心里都不踏实,这日子啥时候是个头?难道就只能看着别人的脸色过日子?

就在大家都为铀发愁的时候,有人想起了另一种东西 —— 钍,这玩意儿咱们国家可不缺,早就听说过 “富钍贫铀” 的说法,咱们的钍储量比铀多不少,比例差不多 6:1。

这可是个好消息,钍这东西发现得还挺早,1815 年,一个瑞典化学家在挪威的石头里找到了它,还用雷神的名字给它起了名。

后来不少科学家研究它,发现它有放射性,但那会儿谁也没多想它能当能源用,到了 2022 年,有数据说全世界钍资源有 640 万吨,咱们国家在里面占的分量可不小。

更让人高兴的是,2025 年在内蒙古白云鄂博,找到了百万吨级的钍矿,有人说,这下咱们的钍储量能占全球 60% 以上,成了世界第一。

按现在的用法,这些钍够咱们用几万年,而且钍的能量可不小,稍微处理一下,能量密度比常用的铀还高 200 倍。

这钍真能解决咱们的能源难题?咱们对钍基熔盐堆的研究,其实早在上世纪 70 年代就开始了。

那时候条件虽然差,但科学家们劲头足,上海搞了个 728 工程,还真建了个小型的钍基熔盐堆,居然还成功运行了,这在当时可是了不起的事。

可那会儿咱们工业基础太薄弱,没钱没技术,要把这技术搞成熟,难上加难,对比之下,压水堆技术简单点,更容易实现。

没办法,只能先把钍基熔盐堆的研究放一放,选择了压水堆,这一放就是好多年,难道咱们就这么放弃了钍这个宝贝?

时间到了 2011 年,情况不一样了,国家越来越重视能源安全,中科院拍板,要重新搞钍基熔盐堆研究。

还把它列为重大科技专项,打算用 20 年时间,在全世界先搞成这个技术,不光要建堆,还要形成产业链,培养人才。

这可不是随便说说,真金白银地投入,顶尖科学家们也都行动起来,这次咱们是铁了心要把这技术拿下来。

这条路能走通吗?前面还有多少难关等着咱们,搞钍基熔盐堆,最难啃的骨头就是熔盐的腐蚀性。这玩意儿在反应堆里可不老实,得在 1000℃的高温下折腾,还得扛住辐射。

业内都叫它 “魔鬼之盐”,想想都头疼,美国早在上世纪 60 年代就试过,橡树岭国家实验室建了实验堆,也证明这技术行得通。

可就是解决不了材料被腐蚀的问题,哈氏合金在熔盐里泡没多久就不行了,后来美苏冷战,美国一门心思搞核武器,这项目就黄了,资料全封进了档案馆。

看来这难题连美国都没辙,咱们能行吗?2011 年,徐洪杰团队接下了这活儿,一上手就撞了南墙,正好是美国当年栽跟头的地方 —— 材料腐蚀。

更气人的是,翻美国公开的技术资料,发现关键的熔盐成分参数被改了,等于之前的研究方向全错了,这不是明摆着挖坑吗?

可中国科学家哪能被这点事难住?徐洪杰团队就泡在高温实验室里,一天天跟金属较劲,镍、铬、钼这些元素的比例,一点点调,一次次试。

整整五年,没日没夜地干,终于搞出了 GH3535 合金,这材料厉害,在 1000℃的熔盐里泡 1000 小时,腐蚀速率才 0.01 毫米 / 年,比美国当年最好的材料还强 3 倍。

材料关过了,核石墨又成了拦路虎,这东西得耐得住熔盐浸渗,不然反应堆没法好好干活,团队没指望进口,自己闷头研发,搞出了 NG-CT-50 石墨。

测试下来,防浸渗能力比进口的还强 2 倍,核心难题一个个被拿下,可后面的坎还有不少,反应堆设计得优化,运行稳定性得控制,哪一样都不轻松。

科研人员没叫过苦,一次次试验,一遍遍改进,终于在 2023 年 10 月 11 日,好消息传来了,甘肃武威的 2MWt 液态燃料钍基熔盐实验堆,拿到了国家核安全局的运行许可证。

这意味着困扰美西方半个世纪的难题,被咱们攻克了!这背后是多少科学家的心血,可这成果对咱们国家到底意味着啥?

先说能源安全,以前咱们得看别人脸色买铀矿,现在有了钍基熔盐堆,就能自己说了算,完全自主的核燃料循环体系建起来,国家的能源命脉就攥在自己手里了。

再也不用怕别人卡脖子,这心里多踏实,以后发展再快,能源也能跟上趟,不用为缺燃料犯愁,这安全感可是花钱买不来的。

经济上的好处也不少,到 2035 年,咱们计划建 5-10 座商业化的钍基熔盐堆,这可不是简单建几个堆那么简单,能带动一大串产业。

高端装备制造、材料科学、化工这些行业,都能跟着火起来,企业有活干,老百姓就有更多就业机会,钱包也能鼓起来,这连锁反应想想都让人高兴。

环保方面更不用多说,钍基熔盐堆是清洁能源,碳排放比传统能源少多了,咱们一直说要实现 “双碳” 目标,这技术可是帮大忙了。

而且它产生的核废料,只有传统核电站的十分之一,降解到安全水平也快,只要几百年,不像以前得等上万年,对环境友好,子孙后代也能受益。

在国际上咱们腰杆也能挺得更直,以前有些国家总拿铀资源说事,现在咱们能源自主了,他们那套就行不通了。

在能源领域的话语权越来越大,说话也更有分量,这可不是耍威风,是实实在在的影响力,那美国那边呢?他们在核能领域一直是老大,核电站多,技术也号称世界第一。

可这次,咱们在钍基熔盐堆上抢了先,他们的橡树岭国家实验室,现在也就做点基础研究,咱们都已经到了实验堆稳定运行,还计划建商业化堆的阶段。

这差距让美国坐不住了,估计他们得赶紧调整能源战略,在这领域加大投入追上来,可咱们也不会停步,还会接着往前冲。

甘肃戈壁上那个默默运行的实验装置,不光点亮了咱们用能的希望,也在人类探索核能的路上,刻下了中国印记。

我国曾因铀资源短缺面临能源困境,而钍资源的丰富为我们带来曙光,历经多年探索,克服重重技术难关,我国成功攻克钍基熔盐堆技术。

这一成就保障了能源安全、促进经济发展、利于环保,还提升了国际话语权,也给美国带来冲击,彰显了我国在能源领域的崛起。

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