今天一則新聞再次表現(xiàn)了中國在高技術領域取得的領先世界的成就，這就是全球首個商業(yè)化釷基熔鹽核反應實驗堆正式建成，將于本月下旬開始運行，以檢驗第四代熔鹽堆在工程和商業(yè)上的可行性。
這表明中國在核裂變能源領域工程應用方面持續(xù)擴大了領先優(yōu)勢，鑒于四天前中國高溫氣冷商業(yè)化實驗堆剛剛跨過臨界狀態(tài)開始持續(xù)核反應，不久后就可以并網(wǎng)發(fā)電實現(xiàn)商業(yè)應用，中國在第四代裂變反應堆工程應用領域多點開花，已經(jīng)成為全球核電技術的引領者。
國際上定義的第四代裂變核反應堆存在多條技術路線，哪一條路線能取得優(yōu)勢沒人能準確預測，所以像中國這樣的大國干脆就都搞起來，畢竟“只有小孩子才做選擇題”。不同的技術路線各有其限制條件，哪一條路線能較快突破限制誰都不好說，而且這些限制都跟材料科技有密切關系，對哪一條路線的探索都不會是毫無收獲的浪費資源。這是我們“全都要”的重要原因。
相比于高溫氣冷堆，釷基熔鹽反應堆更有其重要意義。先就兩座實驗堆的地址來說，高溫氣冷堆的地點在山東石島灣，和以前的核電站一樣都選址在海邊。一方面此類核反應堆都需要大量用水，另外就是安全考慮，沒辦法建在在內(nèi)陸。而釷基熔鹽實驗堆的地址在甘肅，遠離大海和河流。
這意味著什么？
一是熔鹽堆擺脫了對大量用水的依賴，二是熔鹽堆非常安全，不會造成一旦泄露產(chǎn)生對水網(wǎng)、土壤和生態(tài)環(huán)境的大規(guī)模污染！這對核裂變能源的普及使用具有非凡的意義。
釷基熔鹽堆可以建在內(nèi)陸地區(qū)，這是這條技術路線獨有的顯著的優(yōu)勢！這意味著在大陸內(nèi)部可以大規(guī)模發(fā)展高效安全的核電能源！
這條技術路線對中國還有獨特的意義。因為釷元素存在于稀土資源中，而中國是稀土資源最豐富的國家，中國的釷礦儲量世界第一！相比于稀缺的鈾資源，釷基核反應對中國未來能源布局要重要得多，可以不夸張地說，能夠徹底解決中國的能源供應安全問題！
相比于傳統(tǒng)的鈾燃料反應堆，釷基核反應的放射性釋放量只有千分之一，整堆設計具有天然的安全性，將來甚至能夠用于分布式社區(qū)電站。甚至有人設想用微型釷基熔鹽堆作為汽車的動力，無需加油充電可以跑數(shù)百萬公里！
釷基熔鹽堆既然這么優(yōu)秀，為啥其他國家不怎么搞？其實60年前在現(xiàn)在全球廣泛使用的壓水堆開始被設計出來的時候，核專家們就已經(jīng)有了對釷基熔鹽堆的設想，雖說技術難度較大，但關鍵是各國主政者興趣缺缺。
為啥呢？主要原因是——釷基核反應無法產(chǎn)生可以用于核武器的副產(chǎn)品——钚！目前傳統(tǒng)的核反應堆除了發(fā)電還有另外一項職能，就是生產(chǎn)核武器使用的核原料！核能大國每一年能夠通過核反應堆獲得足夠幾百上千枚原子彈使用的核裝料！美國人最早開始熔鹽堆的研究，但發(fā)現(xiàn)它的產(chǎn)物太“安全”了，對生產(chǎn)核武器原料沒有絲毫幫助，就放棄了。
按理說日本這種國土狹小的國家在大規(guī)模使用核能源的時候應該把安全性放在絕對的第一位，但日本基于美國技術對熔鹽堆搞了一段時間研究后也放棄了，寧可使用導致福島核災難的核能發(fā)電技術，而且在災難發(fā)生后仍然不放棄傳統(tǒng)的核能電力供給，原因是什么我想只要是中國人都明白。
第四代核堆除了釷基熔鹽堆這種在燃料性質(zhì)和燃料供給方式上非常獨特的技術路線之外，其余的技術路線都是基于鈾燃料使用方式和熱傳導方式進行改進的技術路線。
比如高溫氣冷堆，并不能算作完整的四代堆，需要更進一步提高氣冷功率，或者是以快中子反應作為能源核心。
所以綜合來看，除了熔鹽堆之外，其它技術路線不外乎就是盡可能以快中子增殖反應堆為核心，開發(fā)不同的能量傳導技術來盡可能提高能源利用效率，同時兼顧設計簡化和低成本運行。無論是氣冷、鈉冷、鉛冷還是超常高溫，都可以把能源利用率提高到50%左右，而副產(chǎn)品就是更高的安全性和低輻射產(chǎn)物。
新一代核技術好處明顯，先進的模塊化設計在成本和建造周期上有明顯優(yōu)勢，而且副產(chǎn)品沒有或者很少有可以用于核武器的原料，對防止核擴散很有利，不用擔心為非核國家建造反應堆反而幫助這些國家獲得核武器制造能力。
從前景上看，四代堆的目標是把核電站的建設時間縮短到3年以內(nèi)，發(fā)電成本降低到3-5美分每千瓦時。這意味著依靠先進的核反應堆可以開啟大規(guī)模的廉價制氫工程，全面改進人類的能源供給！
鑒于核聚變發(fā)電永遠的50年，可能未來上百年，四代堆及其改進版才是人類能源供給最大的希望。
