甘肅科研核反應堆實現釷鈾燃料轉換 全球唯一釷入熔鹽堆
【有線新聞】設在甘肅的科研核反應堆釷基熔鹽堆實現核燃料轉換,並是全球首次獲取釷燃料在熔鹽堆內運行的數據。
中國科學院透露,上海應用物理研究所主導的2兆瓦液態燃料釷基熔鹽實驗堆,近日首次實現釷鈾核燃料轉換,並獲取全球首次釷入熔鹽堆運行後的實驗數據,成為目前全球唯一運行並實現釷燃料入堆的熔鹽堆,初步證明了熔鹽堆核能系統,利用釷資源的技術可行性。美國在上世紀50至60年代分別進行飛機用和發電用的熔鹽堆實驗,但兩者都未有使用釷燃料,而且最後都未有持續下去。
上海應用物理研究所則指,熔鹽堆是第四代先進核能系統,具有固有安全、無水冷卻、常壓工作和高溫輸出等優點,是國際公認最適配釷資源核能利用的堆型,與其他技術、產業深度融合後,可為中國能源安全提供全新解決方案。
釷-232同位素吸收中子後,經過兩次Beta衰變,便會成為鈾-233,對於大部分不同能量的中子,鈾-233的裂變截面較鈾-235或鈈-239更大,即成功裂變的機率更高。釷燃料可在熔鹽堆使用之餘,亦可用於現時發電常見的輕水堆,但用釷-232的挑戰在於這個核同位素亦有可能衰變成鈾-232,再進一步衰變時,便會產生大量Gamma輻射污染,這種污染雖不影響堆芯運作,但會影響後續的核燃料處理,所以用於輕水堆時,這種污染便變成了一種防止挪用燃料作核武用途的天然屏障,但用於熔鹽堆的情況卻不同,因熔鹽堆的基本設計原理涉及液態核燃料不停流動,還有持續分離同位素的運作,所以便有可能抽取並挪用所需的核燃料作核武用途。