導(dǎo)讀:夠用2萬(wàn)年?我國(guó)攻克世界級(jí)難題,外媒:搶先美建造“無(wú)限能源”
曾經(jīng)被美棄如敝履的一項(xiàng)技術(shù),如今在我國(guó)的努力下得以起死回生。釷基熔鹽堆,當(dāng)年因其反應(yīng)“過(guò)于溫和”,無(wú)法用于制造原子彈,故而遭到美國(guó)的冷遇。然而如今,它卻搖身一變,成為邁向兩萬(wàn)年能源自由的“重器”。
近期,我國(guó)成功探明一處儲(chǔ)量高達(dá)22萬(wàn)噸的大型釷礦。與此同時(shí),全球唯一投入運(yùn)行的第四代釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆也已順利建成,并完成了核燃料轉(zhuǎn)換。作為新一代核能技術(shù)的典型代表,釷基熔鹽堆在安全性和能量密度方面均實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。
這一重大成果,不僅標(biāo)志著我國(guó)在能源領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了自主可控,更將為核動(dòng)力艦船等大國(guó)重器提供至關(guān)重要的支撐。曾經(jīng)被西方視作無(wú)用而舍棄的“廢牌”,正逐步成為中國(guó)在世界舞臺(tái)上領(lǐng)跑的王牌。外媒也紛紛表示:搶先美建造“無(wú)限能源”了!
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01 顛覆性能源,“能用兩萬(wàn)年”
傳統(tǒng)核電站以鈾裂變產(chǎn)生熱能進(jìn)而發(fā)電,其本質(zhì)類(lèi)似于“燒開(kāi)水”。一旦核反應(yīng)失去控制,堆芯熔化、核泄漏的風(fēng)險(xiǎn)便如影隨形。切爾諾貝利與福島核事故所釀成的悲劇,至今仍是全人類(lèi)必須時(shí)刻銘記的警鐘。
而作為第四代核能技術(shù)的核心發(fā)展方向,釷基熔鹽堆徹底突破了傳統(tǒng)核電站的技術(shù)邏輯。它采用釷鈾混合燃料,具備清潔、高效、近零排放等顯著優(yōu)勢(shì),更為重要的是,其安全性得到了切實(shí)保障。在釷基熔鹽堆中,熔鹽兼具燃料與冷卻劑的雙重功能,在高溫狀態(tài)下能夠自行凝固,從物理機(jī)制上杜絕了堆芯熔化的風(fēng)險(xiǎn)。
此外,釷基熔鹽堆還擁有一項(xiàng)具有顛覆性的優(yōu)勢(shì),即極高的能量密度。一噸釷所釋放的能量,相當(dāng)于200噸石油或350萬(wàn)噸煤所產(chǎn)生的能量。我國(guó)現(xiàn)已探明的釷資源儲(chǔ)量超過(guò)100萬(wàn)噸,這相當(dāng)于為我國(guó)儲(chǔ)備了兩萬(wàn)年都用之不竭的戰(zhàn)略能源。釷資源的戰(zhàn)略?xún)r(jià)值堪比稀土,已然成為我國(guó)的又一張關(guān)鍵底牌。
事實(shí)上,美國(guó)早在1965年就建成了全球首座釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆,但由于在材料、提純等關(guān)鍵技術(shù)方面遭遇瓶頸且無(wú)法取得突破,最終不得不放棄該項(xiàng)目。而我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)持續(xù)不懈的攻關(guān),成功研制出具有耐腐蝕性能的專(zhuān)用鎳基合金,實(shí)現(xiàn)了在釷基熔鹽堆領(lǐng)域?qū)γ绹?guó)的反超。如今,就連美國(guó)專(zhuān)家也不得不承認(rèn),當(dāng)年放棄釷基熔鹽堆的研發(fā)是“不可原諒的戰(zhàn)略失誤”。
核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)自主可控,始終是國(guó)家實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的堅(jiān)實(shí)底氣。當(dāng)前國(guó)際間的博弈,其核心在于能源與科技領(lǐng)域的較量。美國(guó)一方面在境外加速開(kāi)發(fā)稀土資源,另一方面持續(xù)對(duì)我國(guó)高精尖技術(shù)領(lǐng)域?qū)嵤┓怄i。從能源到生命科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域,每一項(xiàng)核心底牌的積累,都是在為未來(lái)的博弈增添砝碼。
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02 戈壁灘上,死磕出底牌
此項(xiàng)重塑全球能源格局的技術(shù),源自中國(guó)科學(xué)家于甘肅荒蕪戈壁歷經(jīng)十?dāng)?shù)年的不懈鉆研。項(xiàng)目立項(xiàng)伊始,面對(duì)近乎空白的技術(shù)資料以及零基礎(chǔ)的科研團(tuán)隊(duì),從設(shè)計(jì)圖紙的繪制到核心材料的研發(fā),從設(shè)備的安裝到系統(tǒng)的調(diào)試,每一個(gè)環(huán)節(jié)皆為自主攻關(guān)、艱難突破所得。
目前,釷基熔鹽堆正處于邁向商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵階段。若要使百萬(wàn)噸級(jí)的釷資源切實(shí)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供動(dòng)力,仍需攻克工程化以及降本增效等諸多難題。然而,值得著重指出的是,當(dāng)前實(shí)驗(yàn)堆的整體國(guó)產(chǎn)化率已逾90%,關(guān)鍵設(shè)備實(shí)現(xiàn)100%自主可控。這意味著,從技術(shù)層面到供應(yīng)鏈體系,主動(dòng)權(quán)已穩(wěn)穩(wěn)掌握在我們自己手中。
在重塑全球能源格局的關(guān)鍵窗口期,有無(wú)核心技術(shù)與資源儲(chǔ)備,其結(jié)局可謂天壤之別。反觀(guān)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,美國(guó)愛(ài)達(dá)荷國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的熔鹽堆項(xiàng)目,預(yù)計(jì)要到2030年代方可投入運(yùn)行。屆時(shí),國(guó)際核能市場(chǎng)的話(huà)語(yǔ)權(quán)爭(zhēng)奪,將不僅局限于“誰(shuí)具備建設(shè)能力”,更在于“誰(shuí)的技術(shù)更為可靠、誰(shuí)的供應(yīng)鏈更為穩(wěn)定”。中國(guó)憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì)、完備的產(chǎn)業(yè)鏈以及豐富的資源儲(chǔ)備,正逐步在這盤(pán)著眼于未來(lái)五十年的戰(zhàn)略棋局中占據(jù)上風(fēng)。
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03 換一條賽道,把路封死
自2023年建成至2025年完成核燃料轉(zhuǎn)換,中國(guó)的釷基熔鹽堆正從技術(shù)藍(lán)圖加速邁向現(xiàn)實(shí)。其蘊(yùn)含的巨大價(jià)值,遠(yuǎn)非僅局限于發(fā)電領(lǐng)域。
與傳統(tǒng)壓水堆相比,熔鹽堆具有體積更小、功率密度更高以及常壓運(yùn)行更為安全等顯著優(yōu)勢(shì)。這種具有顛覆性的特質(zhì),一旦應(yīng)用于004等大型艦艇之上,將能夠?yàn)槠涮峁┙鯚o(wú)限的續(xù)航能力,足以支撐殲 - 35乃至更為先進(jìn)的艦載機(jī)實(shí)現(xiàn)全球部署。
盡管中國(guó)海軍此前在艦載核反應(yīng)堆方面缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn),但憑借釷基熔鹽堆的應(yīng)用,有望實(shí)現(xiàn)對(duì)美軍的反超。這并非傳統(tǒng)意義上的彎道超車(chē),而是直接開(kāi)辟了一條全新的賽道,并且在這條賽道上占據(jù)了領(lǐng)先地位。
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