钍能源:核反应堆的绿色能源解决方案

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钍能源:核反应堆的绿色能源解决方案

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钍和熔盐反应堆可能是能源领域的下一个“大事件”,但它们的安全性和绿色性如何?
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      量子运行远见
    • 2022 年 8 月 11 日

    洞察总结

    中国开发的钍燃料熔盐核反应堆标志着全球能源动态的重大转变,提供了更丰富、可能更安全的铀替代品。这项技术不仅可以通过减少有毒废物和碳排放来带来环境效益,而且使中国成为可持续能源出口的潜在领导者。然而,对这些反应堆的长期性能和安全性的担忧,特别是熔盐的腐蚀作用和铀 233 的潜在滥用,仍有待充分解决。

    钍能源背景

    2021年,中国宣布建成以钍为燃料的熔盐核反应堆,震惊了全球能源行业。 这种替代能源技术可能会在 2030 年实现商业化。 

    以钍为燃料的熔盐核反应堆使用熔盐与钍或铀的混合物来产生能量。 中国选择钍是因为该国金属供应充足。 世界其他地方的铀反应堆也需要水来冷却,这给它们的建设增加了地质限制。 另一方面,钍反应堆使用熔盐来传输热量和冷却反应堆,无需在水体附近建造。 然而,钍必须通过核轰击转化为铀 233(U 233)才能引发反应。 U 233 具有高放射性。

    据报道,在以钍为燃料的熔盐核反应堆中使用的技术更安全,因为液体燃烧可以降低反应失控和损坏反应堆结构的风险。 此外,与铀燃料反应堆不同,钍反应堆更环保,因为燃烧钍不会产生有毒的钚。 然而,盐会在高温下腐蚀反应堆的结构。 盐渍造成的腐蚀可能需要 10 到 XNUMX 年才能显现出来,因此这些反应堆随着时间的推移会如何表现还有待完全确定。

    破坏性影响

    中国发展钍基反应堆可能会提高中国的能源独立性,减少对与其外交关系紧张的国家进口铀的依赖。成功过渡到钍反应堆将使中国能够利用更丰富、更安全的能源。鉴于该国目前严重依赖铀,这种变化尤为重要,而铀的储量较少,而且往往通过复杂的地缘政治渠道获取。

    钍基反应堆的潜在广泛采用为显着减少碳排放提供了一条有希望的途径。到 2040 年,这可能会促进逐步淘汰基于化石燃料的能源,例如燃煤发电厂,这些能源目前是环境污染和温室气体排放的主要来源。因此,过渡到钍反应堆可以符合能源目标和减少碳排放的全球承诺。此外,这一转变将展示替代核技术的大规模实际应用。

    在国际方面,中国对钍反应堆技术的掌握可以使其成为全球能源创新的领导者。该技术为传统核能提供了一种武器化程度较低的替代方案,使其成为向发展中国家出口的有吸引力的选择。然而,由于可能生产铀 233(钍反应堆的副产品,可用于炸药和铀基武器),因此需要谨慎行事。这方面强调了在钍反应堆的开发和部署过程中需要采取严格的安全和监管措施,以防止铀233的滥用。

    钍能量的影响 

    钍能源对能源市场的未来影响的更广泛影响可能包括:

    • 越来越多的国家投资于熔盐反应堆的开发,因为它们具有在任何地方安全建造的潜力,以及它们的绿色能源输出。 
    • 增加对可用于核反应堆的铀的放射性替代品的研究。
    • 在农村和干旱地区建设更多的发电厂,推动了这些地区的经济增长。 
    • 未来研究在公共基础设施和军事资产(如航空母舰)内建造钍反应堆。 
    • 西方国家试图利用地缘政治策略来限制中国对钍反应堆技术的出口,因为这对其能源出口计划构成了潜在的竞争威胁。
    • 社交媒体上将钍与核能进行比较是不准确的,这导致当地民众抗议提议建造钍反应堆。 

    需要考虑的问题

    • 您是否认为钍产生的能源的绿色方面可以显着造福社会而不是通过增加 U 233 的产生而产生破坏性潜力?
    • 中国在钍能源生产方面的领先地位将如何影响其在 2030 年代的战略地位? 

    洞察参考

    此见解引用了以下流行和机构链接: