中國研發新型熔鹽核反應堆 低成本還更安全

【觀察者網綜合報導】近日，有媒體報導稱中國計劃在甘肅省建立兩座熔鹽反應堆，該消息迅速引發俄羅斯關注。

據俄羅斯衛星通訊社昨天（8日）報導，在核能領域，此類反應堆或開啟新紀元。在此類反應堆領域，目前世界上有幾個研究規劃，若干技術初創團隊正從事研發工作。其中，中國於2011年在著名學者江綿恆的領導下，啟動了釷基熔鹽核反應堆項目。

報導稱，目前，世界上還沒有已在運營的反應堆，儘管對其研究從未停止過。除中國外，美國、加拿大和俄羅斯也在從事該領域的前景項目研究。

俄羅斯衛星通訊社還提到，這類反應堆適合用於新型核動力裝置，或用於船舶、太空飛行器材甚至飛機用能源裝置。

根據中科院官網11月10日的聲明，這一項目得到了政府的經費支持，2個核反應堆有望在2020年之前投入運行。

此類型反應堆到底有何優勢呢？

江綿恆曾表示，開發釷資源的核能利用是全世界半個多世紀以來的夢想。中科院通過A類戰略性先導科技專項6年多的實施，已系統掌握了釷基熔鹽堆的系列關鍵技術，通過雙方的戰略合作，必將在甘肅結出碩果。TMSR具有安全、潔淨、無水、高溫等特點，在2020年建成TMSR實驗堆後，甘肅將逐步成為保障「一帶一路」戰略實施、面向全國的新能源基地。

基於釷基熔鹽堆核能系統（TMSR）的核能綜合利用前景 圖片來自中國科學院

澎湃新聞此前報導稱，熔鹽堆使用高溫熔鹽作為冷卻劑，具有高溫、低壓、高化學穩定性、高熱容等熱物特性，無需使用沉重而昂貴的壓力容器，適合建成緊湊、輕量化和低成本的小型模塊化反應堆。此外熔鹽堆採用無水冷卻技術，只需少量的水即可運行，可在乾旱地區實現高效發電。熔鹽堆輸出的高溫核熱可用於發電，也可用於工業熱應用、高溫制氫以及氫吸收二氧化碳制甲醇等。

《南華早報》5日報導稱，對於中國來說，它也具備將釷作為主燃料的優勢。中國這種金屬的儲量在全世界位居前列。

根據維基百科介紹，熔鹽堆研發始於20世紀40年代末的美國。對熔鹽堆的集中研究始於美國飛行器反應堆試驗（US Aircraft Reactor Experiment, ARE），旨在使核反應堆達到可作為核動力轟炸機引擎的高功率密度。

1946年，美國空軍主導ARE的項目，希望研究出核動力轟炸機。但最終，洲際飛彈的迅速發展讓核動力轟炸機失去了軍事價值。1961年核動力飛行器項目終止，熔鹽堆也失去了軍方這個強有力的靠山，轉而側重民用。1965年，橡樹嶺實驗室在以ARE為基礎，建成了釷基熔鹽實驗堆（MSR），這並運行了5年。

但是好景不長，受「冷戰」影響，在熔鹽堆進入了成熟發展期的70年代初，美國原子能委員會（AEC）突然削減熔鹽堆的研發經費，性能好、設計巧、偏民用因而站隊不正確的熔鹽堆就此終止。1976年，熔鹽堆計劃被尼克森政府叫停。

美國橡樹嶺國家實驗室的飛行器反應堆試驗樓，後來它為熔鹽堆試驗而改建。圖片來自維基百科

另《南華早報》稱，美國這一項目在上世紀70年代被擱置，是因為研究人員在試圖降低反應堆的大小和重量時遇到了問題，而且公眾擔心這一技術用到飛機上會存在安全隱患。另一個問題是，在裂變過程中使用的熱鹽會對管道和核反應室造成腐蝕。

俄羅斯衛星通訊社也表示，使用熔鹽作為冷卻劑更具破壞性，可使反應堆部件快速損壞。目前，缺乏相應的結構材料是主要障礙，當然，包括此類裝置燃料的必要準備問題也很複雜。

報導稱，不過，一旦此類型反應堆獲得突破，將為中國在國家核能發展方面開啟新的機遇，或可建成用於船舶、太空飛行器材甚至飛機用能源裝置。