最近有個(gè)不顯眼但其實(shí)特別特別重要的新聞,中國在核電技術(shù)方面出現(xiàn)重大的突破,簡(jiǎn)單地說,就是用釷替代鈾作為核電的燃料。我們率先打通了關(guān)鍵環(huán)節(jié),技術(shù)上接近要落地了。
我說不顯眼,因?yàn)殁Q(念土)或者鈾,好像都離普通人有些遠(yuǎn),和我們沒有關(guān)系。說特別重要,是因?yàn)殁Q替代鈾之后,整個(gè)世界的能源格局或許會(huì)發(fā)生翻天覆地的變化。普通人也許不關(guān)心鈾或釷是什么,但沒有哪一個(gè)人離得開能源,誰要是不信,回憶一下小時(shí)候經(jīng)常出現(xiàn)的停電就明白了。
二十世紀(jì),石油是最重要的能源。因?yàn)閾碛惺停袞|一些國家一些人富得流油。二十世紀(jì)許多戰(zhàn)爭(zhēng)是為了石油而打的。石油也在左右著人類的經(jīng)濟(jì)形態(tài)。
這些情況,在釷成為核發(fā)電的燃料之后,也許會(huì)發(fā)生根本的變化。
眾所周知,核燃料的優(yōu)點(diǎn)是能量極大,一公斤鈾能夠生產(chǎn)的電量,與一千多噸煤相當(dāng)。但缺點(diǎn)是比較危險(xiǎn),存在放射性污染的風(fēng)險(xiǎn)。1986年蘇聯(lián)的切爾諾貝利事故,以及2011年日本的福島核事故,給人們帶來不小的心理陰影。比如德國,干脆選擇了放棄核電,幾個(gè)月前剛剛關(guān)閉了國內(nèi)所有的核電站。
日本的福島核事故,由于日本毫無責(zé)任感,以及豬一樣的處理水平,至今還在污染著海洋。
人類建設(shè)核電站的技術(shù),其實(shí)是在持續(xù)進(jìn)步的。比如蘇聯(lián)與日本的福島核電站,使用的技術(shù)就是落后的沸水堆,而中國與法國現(xiàn)在運(yùn)營的核電站,是更為先進(jìn),也更安全得多的壓水堆。
但不論是沸水堆還是壓水堆,都要用大量的水來冷卻,一個(gè)反應(yīng)堆每個(gè)小時(shí)要用掉幾千噸水。一旦冷卻系統(tǒng)出問題,堆芯就有熔毀,甚至爆炸的風(fēng)險(xiǎn),實(shí)際上這正是切爾諾貝利和福島發(fā)生過的事情。
而用釷替代鈾之后,這樣的風(fēng)險(xiǎn)就不存在了。因?yàn)殁Q基熔鹽堆是在700度左右運(yùn)行的,自己在封閉的回路里循環(huán)、攜帶熱量,不需要用水來冷卻,它的安全性,比起壓水堆來,又有了質(zhì)的飛躍。
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因?yàn)椴恍枰穗娬疽簿筒恍枰ㄔ诤_叄粨?dān)心海嘯。今后的核電站可以建在荒無人煙的沙漠里,利用特高壓技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)地給人類輸送能量,而不帶來危險(xiǎn)。
釷燃料發(fā)電所產(chǎn)生的核廢料,也會(huì)比鈾燃料少得多,而且這些廢料的半衰期,也遠(yuǎn)比原本的核廢料也大幅縮短,大大降低了放射性污染的風(fēng)險(xiǎn)。
使用釷作為燃料之后,核電站的整體安全性能將有質(zhì)的飛躍,因此也可以預(yù)見核電比例會(huì)大幅提升,甚至逐漸取石油的地位,成為人類最主要的能源來源。
前面說過1公斤油的發(fā)電量,大約與一千多噸煤相當(dāng)。而同等重量的釷,能夠生產(chǎn)的電量,又是鈾的200倍。地球上的釷資源,目前探明也比鈾豐富得多,大約是4倍。如果用現(xiàn)在探明的釷來發(fā)電,基本夠用幾千年了。
我覺得用釷發(fā)明之后,核能發(fā)電的前景,完全可以說是一片星辰大海,有無限廣闊的前景,對(duì)世界的發(fā)展方向,會(huì)產(chǎn)生極為深度的影響。中國在這方面取得的技術(shù)突破,解決的不只是自己的能源問題,而是真真正正地造福了全世界。
問題就來了,釷這么好用,為啥以前沒人用呢?
實(shí)際上有的,美國和蘇聯(lián)都嘗試過這條路線,只不過釷釋放能量的方式太和平了,用來發(fā)電是很好,但殺傷力不行,不能用來制造核武器。因此在美蘇眼里,它的價(jià)值不大,不值得為它投入研發(fā)經(jīng)費(fèi),不愿意花費(fèi)太多力氣去克服那些技術(shù)難點(diǎn)。
而中國認(rèn)為它值得,一直在持續(xù)投入,默默地前進(jìn)著。經(jīng)過無數(shù)努力,才在近期解決了大部分主要的難題,其中最為棘手的是,找到合適的材料來制造供釷燃料循環(huán)的管道。
在化石能源的時(shí)代,中國的石油儲(chǔ)量是不夠用的,非常依賴進(jìn)口。而釷這種資源,目前探測(cè)的情況,我們還挺富有的。更巧合的是,它是和稀土資源伴生的,我們提煉稀土的時(shí)候,順手提煉出來就可以了。
在一個(gè)即將開啟的新的能源時(shí)代面前,從資源到技術(shù),我們目前確實(shí)都站在一個(gè)有利的位置上。
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