@ 2015.09.07 , 14:00

不会融毁的核反应堆在欧洲进行安全测试

多年来,原子能科学家们一直在探讨熔盐反应堆,它由液体燃料而不是固体燃料棒供能,将有助于触发人们长久以来期待的“核能复兴”。最近的进展预示着这种替代性核能技术正逐渐向商业化靠拢。

在欧盟委员会的主持下,一些研究机构和大学开始合作,包括荷兰代尔夫特理工大学、法国国家科学研究中心和位于比利时布鲁塞尔的委员会联合研究中心,8月他们一起开展一项为期四年的研究项目以说明熔盐反应堆带来的安全利益。该项目被称作“熔盐反应堆安全评估”或简称Samofar,如果一切照常进行,那么在21世纪20年代初期即可建造原型反应堆。

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20世纪60年代,最先在美国橡树岭国家实验室建立并进行测试的熔盐反应堆将成为过去三十年来第一个进入市场的真正新型核发电技术。这种将核燃料与液态盐混合起来的放射性溶液不会产生二氧化碳。它们能在铀燃料上运行,也适用于放射性化学元素钍,这种替代性核燃料更加清洁、安全且比铀丰富。

熔盐反应堆也有一些固有的安全优势:由于该反应堆使用液体燃料,因此加热时它会展开,接着放缓核反应速率并让反应堆自我管理。反应堆像浴缸一样,底部排水管被一个“冰冻保护塞”堵了起来。如果一切如常,该冰冻保护塞会融化,反应堆芯将流入一个被保护起来的地下容器中。它们能像火力发电厂或者“燃烧反应堆”那样,使用传统反应堆的核废料进行操作。

本质上,熔盐反应堆能解决折磨着原子能工业的两大问题:安全和废料。

虽然熔盐反应堆的好处已经被人熟知,但它们仍处于设计阶段,因为经历过福岛事件后低价天然气时代,设计者们很难使投资者为任何原子能技术的代替品投资。在美国,仅仅想要得到美国核管理委员会的新核反应堆许可申请就需要十年或更久时间和上百万美元。

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Samofar专注于更快的反应堆,该反应堆应该比传统轻水反应堆更有效,且能从核废料中培养出裂变元素。研究人员们将建造一个实验室机构(而不是一个真正在工作的核反应堆,至少在未来几年内不会有)来测试冰冻保护塞的几何形状、器皿和管材的涂层、液体燃料在循环和排水时的表现以及其它关键的安全指标。

代尔夫特理工大学核物理学教授和Samofar项目的主要研究员Jan-Leen Kloosterman表示该项目代表大规模验证并演示该技术的第一步,希望结果能引来更多大型核工业的承诺。

获得这样的承诺依旧是非常难的事情,不过由英国政府投资的一项报告评估了六个潜在熔盐反应堆开发者(Flibe Energy、Moltex Energy、ThorCon Power、Seaborg Technologies、Terrestrial Energy和Transatomic Power),发现下一个十年熔盐反应堆令人鼓舞的信号。经过了十年努力,这些公司现在准备提议实行下一步计划,即为安全准备同时着手设计与建造的工程设计。

以钍为基础的、最先进的液体反应堆位于中国,上海应用物理研究所计划在未来几年内打造出一个原型。上海项目将与美国橡树岭国家实验室(熔盐核技术诞生的地方)携手合作。

本文译自 Technologyreview,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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