無限能源真的被中國突破了！

假如我告訴你，有種技術(shù)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(shù)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(yīng)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(shù)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(shù)，也足夠徹底解放生產(chǎn)力了。

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李小意 作品

首發(fā)于微信號 壞土豆不哭

陪我的國一起復(fù)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(yīng)，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(shù)，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(dǎo)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(shù)，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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)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(shù)問世半個多世紀(jì)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(yīng)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(dāng)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(shù)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(biāo)；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(shè)，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(yīng)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(yīng)旋即終止，從根本上避免爆炸泄露的風(fēng)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(shù)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(shù)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(dān)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(shù)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(yīng)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(yīng)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(yīng)堆體積能做到標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)堆技術(shù)，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(yīng)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(guān)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(xué)和材料專家，都沒能解決抗強腐蝕性的問題，導(dǎo)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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