用钍发电可满足我国20000年的电力需求...
用钍发电可满足我国20000年的电力需求。全球共443座核反应堆,仅提供了10%的能源,尴尬的是核反应发电的铀235不够用了。未来我们会在西部沙漠中兴建钍基熔盐堆发电站,加上独步全球的超/特高压输电技术,2万年内不用在为电力发愁。用钍代替铀,是最安全的反应堆技术。
核能发电说白了就是“烧开水”,利用核裂变产生的热能把水烧开,蒸汽推动汽轮机转动,汽轮机在带动发电机转动,这样电力就产生了。一定要烧水吗?一定要用很危险的铀235吗?在以前想都别想,现在我们都实现了,用的就是不起眼的盐和钍。
熔盐来发电其实已经用在了太阳能发电上了,原理很简单,就是在沙漠中用几万个大镜子,以同心圆的形式围绕,把阳光照射在中间的吸热塔上,利用阳光的热量加热里面的熔盐,温度会上升到1000华氏度以上,利用熔盐的温度产生蒸汽,推动涡轮机来发电。熔盐储热时间为10小时,到了晚上还会持续释放热量来发电。
但是太阳能加热熔盐会受天气的影响,所以就有了钍基熔盐堆,也叫液态氟化钍反应堆。原理就是用Li、Be、Na、Zr等氟化盐融化后加入钍、铀,也就是溶解于氟盐中的钍铀混合物当做核燃料。利用钍-铀循环不断产生能量。把钍232转化成铀233,然后把铀233分离出来返回堆中循环使用。
钍基熔盐堆和铀反应堆不同的地方是,内部循环的不是水,而是熔融盐。这样在运行的过程中就不需要水,所以就不用在处理核废水,所以发电站就可以修建在广袤的沙漠里,因为我国有世界上最先进的超高压和特高压输电技术,可以把这些电能从西部的荒漠输送到东部的各大城市中。
熔盐有冷却剂和燃料的作用,不需要像铀发电那样造特殊的燃料棒,可以在线加料,你直接拿铲子往里扔原料就可以。氟盐熔点550℃,沸点1400℃,在正常压力和温度下运行,一般运行温度是700度左右,氟盐热容高出压水堆的25%,好处显而易见,得到了更高效率的热能可达到45%-50%,铀只能达到33%。
水的沸点为100℃,在铀核反应堆中交换热量的时候,管道压力非常大,高压就容易发生事故,一旦管道因为高压破裂,就会发生危险。钍基反应堆可以在常压下运行,管道壁不需要特别厚,这样成本和后期维护就省钱了。
熔盐比水安全多了,你看日本福岛核电站和切尔诺贝利核电站,太危险了泄露后遇水就炸。而钍基熔盐堆就算温度突然升高,底部特制的塞子就会熔化,熔盐核燃料就会流入下面的应急储存罐中,也就700来度,没啥大危险。这样核反应堆就自动停止了,熔盐流出后接触常温环境会迅速凝固。
液态氟化钍反应堆产生的核废料可以在300年后达到天然矿石放射标准,不像铀的核废料最少需要几万年。因为钍基的裂变物会在分离器分离,铀留在熔盐燃料中。这样核废料辐射时间从几万年降低到几百年。
全球钍储量比铀和钚等元素高多了,我国已探明的钍蕴藏量在30万吨以上,还有没有发现的会更多。保守估计按照目前的能源电力消耗水平,能满足我们2万年的电力需求。这样就不会为铀卡脖子了,目前铀235全球储量不到5万吨。
还有一点非常重要,就是想用钍制造核武器太难了,这样可以有效的防止核武器扩散。因为钍-232提炼为核武器级钚-239需要吸收7个中子,难度极大。反应堆内增殖产生的铀-233若人为拿出来,反应堆就不干活了,直接停了。增殖铀-233的过程中0.13%的铀-232会衰变为铊,并放射2.6Mev的γ射线,危害核武器制造人员安全。所以用钍做核弹不但成本高,而且难度大,危险性也大。
综上所述,用钍基熔盐堆发电是未来的大趋势,还好我们走在了全球的前列,以后我们就不用煤电,直接用钍电了,安全又环保,电费也会降一些吧。#谣零零计划##科普有料##点亮好奇心#