20年前，美國(guó)對(duì)我國(guó)的核電技術(shù)可謂是“愛(ài)搭不理”，然而二十年后，我國(guó)卻憑借一項(xiàng)美國(guó)看不上的核電技術(shù)，完成了一場(chǎng)世紀(jì)級(jí)的逆襲，直接引領(lǐng)第四代核電技術(shù)，“讓你高攀不起?！?/p>

這就是釷基核電技術(shù)，那么第四代核電技術(shù)到底有什么優(yōu)點(diǎn)，憑什么敢說(shuō)能夠引領(lǐng)世界的核電發(fā)展呢？事情還得從2000年說(shuō)起。

第四代核電：釷基熔鹽堆技術(shù)

2000年5月時(shí)，美國(guó)能源部在其本土的阿貢實(shí)驗(yàn)室召開(kāi)了一場(chǎng)關(guān)于第四代核電的研討會(huì)。

為確保討論內(nèi)容的質(zhì)量，美國(guó)特地邀請(qǐng)了約100名全球頂尖的核電教授參會(huì)，并由此得出了關(guān)于第四代核電站的14項(xiàng)基本需求。

其中，有五條要求是關(guān)于核安全和防輻射問(wèn)題的：

1、極低的堆芯破損概率。

2、任何事故起因都要有所預(yù)案，不能發(fā)生嚴(yán)重的堆芯損壞。

3、不需要場(chǎng)外應(yīng)急。

4、人為容錯(cuò)率高。

5、無(wú)限縮小的核輻射、放射。

除此之外，還有三條關(guān)于核電經(jīng)濟(jì)問(wèn)題、三條關(guān)于核廢料問(wèn)題、三條關(guān)于防核分散問(wèn)題，但顯然，其中占比最大的就是核安全和防輻射問(wèn)題，這也突出了各國(guó)對(duì)核安全問(wèn)題的重視程度。

另外，在專家會(huì)議召開(kāi)前，美國(guó)當(dāng)局已經(jīng)邀請(qǐng)了英、法、日、韓等八個(gè)核能發(fā)展國(guó)召開(kāi)過(guò)會(huì)議，就合作研發(fā)第四代核電技術(shù)的事宜展開(kāi)過(guò)磋商，也就是說(shuō)，這百位頂尖專家，大多也都來(lái)自這八個(gè)國(guó)家。

在這些國(guó)家代表眼中，這是一個(gè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的項(xiàng)目，至于那些排除在外的國(guó)家，則根本不值得一提。

然而，令他們?nèi)f萬(wàn)沒(méi)想到的是，在2021年9月時(shí)，當(dāng)年不被國(guó)際組織重視的中國(guó)，竟領(lǐng)先諸國(guó)完成了第四代核電的落地。

按照權(quán)威科學(xué)雜志《自然》的報(bào)道，中國(guó)將在甘肅省武威市對(duì)世界首個(gè)釷基核反應(yīng)堆進(jìn)行測(cè)試，如若實(shí)驗(yàn)成功，那中國(guó)將成為全球第一個(gè)掌握第四代核能技術(shù)的國(guó)家。

這聽(tīng)起來(lái)可能有些夸大，但我們需要清楚的是，釷基核反應(yīng)堆可是真正意義上的第四代核反應(yīng)堆。

這主要是因?yàn)?，傳統(tǒng)的核反應(yīng)堆在進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，必須要使用大量的水來(lái)進(jìn)行冷卻，盡管，發(fā)電也正是依靠水沸騰的蒸汽來(lái)推動(dòng)發(fā)電渦輪，但無(wú)論是承載反應(yīng)高溫的核燃料堆芯，還是這巨量的水蒸氣，對(duì)于核電站的安全都是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

比如日本福島電站的核泄漏，就是源于核燃料堆芯的熔化，這意味著，只要是傳統(tǒng)核反應(yīng)堆，都存在這種泄漏風(fēng)險(xiǎn)。

不過(guò)，相較于傳統(tǒng)反應(yīng)堆，釷基核反應(yīng)堆就顯得要安全穩(wěn)定一些了。

首先，釷基核反應(yīng)堆的冷卻液都是液態(tài)熔鹽，這種物質(zhì)的沸點(diǎn)普遍在680℃，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多發(fā)電以外的水蒸氣，有效降低了核電站的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

其次，釷基核反應(yīng)堆的堆芯也是液態(tài)的熔鹽，如若反應(yīng)堆發(fā)生意外，那操作人員便能通過(guò)應(yīng)急系統(tǒng)，將這些具有放射性的堆芯，全部輸送到下方的應(yīng)急儲(chǔ)存罐中，從而避免嚴(yán)重的核泄漏事件。

另外，釷基核反應(yīng)堆正如其名，所用發(fā)射性原料的是釷232，這種物質(zhì)雖然不能發(fā)生核裂變，但它在吸收了中子后，就能變成作為核燃料的鈾233。

而且，鈾233這種物質(zhì)能用作發(fā)電，但卻不能用來(lái)制備原子彈等核武器，這大大增強(qiáng)了國(guó)際核局勢(shì)的穩(wěn)定，利于核電站的國(guó)際推廣。同時(shí)，以釷232作為原料，還能有效節(jié)約我國(guó)寶貴的鈾礦，利于國(guó)家核工業(yè)的總體可持續(xù)發(fā)展。

基于這幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，再結(jié)合前文提到的第四代核電標(biāo)準(zhǔn)，我們不難發(fā)現(xiàn)，釷基核反應(yīng)堆完美地貼合核安全、核經(jīng)濟(jì)、防輻射等要求，能夠滿足新時(shí)代人類的能源要求。

釷基熔鹽堆技術(shù)：中國(guó)對(duì)美的彎道超車

當(dāng)然，釷基熔鹽堆技術(shù)就算再發(fā)達(dá)，它的本質(zhì)也是核裂變，并非傳說(shuō)中的核聚變。

要知道，人類科技中所說(shuō)的核電技術(shù)，主要可分為核聚變和核裂變兩個(gè)方向，其中，受制于多方面技術(shù)問(wèn)題，現(xiàn)時(shí)代的核聚變還不能實(shí)現(xiàn)發(fā)電，僅能用于軍事領(lǐng)域，打造出如氫彈這樣的毀滅性核武器。

不過(guò)，憑借著超強(qiáng)的安全性，以及對(duì)鈾礦的“零消耗”，釷基熔鹽堆技術(shù)幾乎已經(jīng)算是最契合我國(guó)的核電方案了。

這主要是因?yàn)?，我?guó)是一個(gè)人口眾多的國(guó)家，這意味著，若是發(fā)生核泄漏事件，那造成的傷亡和負(fù)面影響，必定會(huì)遠(yuǎn)超世界各國(guó)。

其次，我國(guó)的鈾礦儲(chǔ)量并不算充足，按照何祚庥院士的測(cè)算，我國(guó)到達(dá)2050年時(shí)，若想要滿足核電的充足供給，至少要擁有400萬(wàn)噸的天然鈾礦儲(chǔ)備。

可我國(guó)當(dāng)下的鈾礦年產(chǎn)量并不過(guò)萬(wàn)噸，近80%的鈾資源需要進(jìn)口滿足，400萬(wàn)噸這個(gè)數(shù)字實(shí)在太過(guò)于沉重了。

這意味著，我國(guó)為了未來(lái)的能源安全，不僅要積極勘測(cè)國(guó)土下的鈾礦礦脈，還要珍惜、節(jié)約每一克的天然鈾礦。

所以，安全且節(jié)約鈾礦的釷基熔鹽堆，自然也就成為了中國(guó)眼下核電的最優(yōu)解。

但讓人震驚的是，就是這個(gè)如此契合中國(guó)的技術(shù)，卻并非我國(guó)首創(chuàng)，依照研究時(shí)間，釷基核反應(yīng)堆真正意義上的開(kāi)創(chuàng)者，應(yīng)當(dāng)是位于大洋彼岸的美國(guó)。

早在上個(gè)世紀(jì)六十年代時(shí)，美國(guó)田納西州的橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室就已經(jīng)完成了釷基核反應(yīng)堆的研究，與之一同開(kāi)啟的研究項(xiàng)目，還有飛行器反應(yīng)堆實(shí)驗(yàn)（ARE）。通俗地說(shuō)，就是美國(guó)準(zhǔn)備打造一款可以巡航全球的核動(dòng)力戰(zhàn)機(jī)。

根據(jù)美國(guó)空軍的設(shè)想，只要美軍能夠裝配這種核動(dòng)力飛機(jī)，那美國(guó)就具備了對(duì)全球?qū)嵤┖舜驌舻哪芰?，這無(wú)疑是對(duì)霸權(quán)和核威懾最好的詮釋。

但就在這時(shí)，蘇聯(lián)卻直接試射了人類史上第一顆洲際導(dǎo)彈——P-7型彈道式導(dǎo)彈，據(jù)蘇聯(lián)方提供的消息，這顆導(dǎo)彈最高射程可達(dá)8000公里，且能攜帶核彈頭。

這意味著，美國(guó)攜帶原子彈的核動(dòng)力飛機(jī)才飛到一半，蘇聯(lián)的核導(dǎo)彈可能都已經(jīng)在美國(guó)本土完成落地了。顯然，蘇聯(lián)的導(dǎo)彈式核威脅，才是核武器的未來(lái)。

而且，由于釷基核反應(yīng)堆最終進(jìn)行反應(yīng)的是鈾-233，這是一種不適合制備核武器的放射原料，不像以鈾-235為原料的傳統(tǒng)反應(yīng)堆，還能產(chǎn)出大量的钚-239，以供其他核武器的制備。

因此，當(dāng)時(shí)的美國(guó)選擇終止了橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究項(xiàng)目，其中也就包括釷基核反應(yīng)堆方向的研究，重新轉(zhuǎn)向了傳統(tǒng)核電方向。

而隨著新時(shí)代的來(lái)臨，美國(guó)核電站數(shù)量也一度趨于飽和，沒(méi)必要再花重金去研究釷基核反應(yīng)堆。

從這一點(diǎn)來(lái)看，我國(guó)更像是進(jìn)行了一場(chǎng)彎道超車，將一項(xiàng)不被世人看好的技術(shù)重塑成新世紀(jì)的希望，這讓我們有理由相信，中國(guó)核電工業(yè)將會(huì)在未來(lái)二十年內(nèi)，完成新一輪的領(lǐng)跑，且讓我們拭目以待吧。

參考資料：

《技術(shù)領(lǐng)先全球！中國(guó)造出世界首個(gè)釷基反應(yīng)堆，美國(guó)為何不發(fā)展？》--------搜狐網(wǎng)

《世界核電技術(shù)經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展歷程？》-------國(guó)家能源局

《我國(guó)已掌握第四代核電技術(shù) 首個(gè)示范工程已并網(wǎng)發(fā)電》---------中國(guó)青年網(wǎng)

《世界首個(gè)釷基核反應(yīng)堆在甘肅運(yùn)行，為1000住戶提供電能》---------中鎢在線