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編者按：我國(guó)正在引領(lǐng)全球熔鹽堆研究，以釷作為核燃料、以復(fù)合型氟化鹽作為冷卻劑的第四代反應(yīng)堆核能系統(tǒng)，可應(yīng)用于高效儲(chǔ)能、制氫，進(jìn)而與太陽(yáng)能、風(fēng)能相結(jié)合形成多能互補(bǔ)的低碳復(fù)合能源系統(tǒng)。

“建設(shè)2兆瓦液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆，是釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)（TMSR）研發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是TMSR先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)的核心目標(biāo)之一。”2018年12月29日，在上海市核學(xué)會(huì)成立40周年紀(jì)念大會(huì)暨學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)上，中科院先進(jìn)核能創(chuàng)新研究院院長(zhǎng)徐洪杰在題為“釷基熔鹽堆的昨天、今天和明天”的報(bào)告中表示，選址于甘肅省武威市民勤縣的釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆，已取得國(guó)家核安全局頒發(fā)的《選址審查意見(jiàn)書(shū)》。目前正按計(jì)劃開(kāi)展實(shí)驗(yàn)堆建造許可證申請(qǐng)、實(shí)驗(yàn)堆工藝設(shè)備加工制造、園區(qū)配套設(shè)施建設(shè)等。

目前，上海應(yīng)用物理研究所在該地的新園區(qū)已初具雛形。徐洪杰介紹說(shuō)，在甘肅的釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆建于地下，這相當(dāng)于給它“套了個(gè)金鐘罩”，目的也很明確——防患于未然。“專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施后，我們?cè)诓牧瞎に嚿嫌辛撕艽蟮奶嵘?，目前已達(dá)到國(guó)際水平。”他表示，“熔鹽堆特需的關(guān)鍵材料和裝備制備技術(shù)我們也已經(jīng)全面掌握。”

我國(guó)正在引領(lǐng)全球熔鹽堆研究，而這個(gè)2兆瓦釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆建成后將成為全球唯一運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)堆。

釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)項(xiàng)目是以釷作為核燃料、以復(fù)合型氟化鹽作為冷卻劑的第四代反應(yīng)堆核能系統(tǒng)，包括釷基核燃料、熔鹽堆和核能綜合利用三個(gè)子系統(tǒng)，擁有更高安全性、核廢料少、防擴(kuò)散性能和經(jīng)濟(jì)性更好等諸多優(yōu)勢(shì)。尤其是熔鹽堆采用無(wú)水冷卻技術(shù)，只需少量的水即可運(yùn)行，適用于干旱地區(qū)。

據(jù)介紹，源于該系統(tǒng)的高溫熔鹽技術(shù)可應(yīng)用于高效儲(chǔ)能、制氫，進(jìn)而與太陽(yáng)能、風(fēng)能相結(jié)合形成多能互補(bǔ)的低碳復(fù)合能源系統(tǒng)，解決我國(guó)西部地區(qū)棄風(fēng)、棄光問(wèn)題，是可以覆蓋“一帶一路”區(qū)域的清潔高效能源系統(tǒng)。

“在未來(lái)碳排放受限的環(huán)境中，核能是無(wú)可替代的。”徐洪杰介紹，“國(guó)際上，美國(guó)通過(guò)公私合營(yíng)，全力推進(jìn)熔鹽堆研發(fā)；俄羅斯則依靠國(guó)立研究所開(kāi)展熔鹽堆研究。”

我國(guó)曾在1970年代選擇釷基熔鹽堆作為發(fā)展民用核能的起步點(diǎn)。1971年，上海“七二八工程”建成了零功率冷態(tài)熔鹽堆并達(dá)到臨界，但限于當(dāng)時(shí)的科技、工業(yè)和經(jīng)濟(jì)水平，后轉(zhuǎn)為建設(shè)輕水反應(yīng)堆。

2011年，中科院?jiǎn)?dòng)了首批中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)（A類(lèi)）“未來(lái)先進(jìn)核裂變能——釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)”，計(jì)劃用 20年左右的時(shí)間，在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)釷基熔鹽堆的應(yīng)用，同時(shí)建立釷基熔鹽堆產(chǎn)業(yè)鏈和相應(yīng)的科技隊(duì)伍。

徐洪杰介紹說(shuō)，目前已建立了國(guó)際上最大規(guī)模（約700人）的TMSR研發(fā)科技團(tuán)隊(duì)，建成了覆蓋TMSR各領(lǐng)域方向的基礎(chǔ)研究實(shí)驗(yàn)室和研發(fā)試驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)成的先進(jìn)的TMSR低放非核（冷）實(shí)驗(yàn)基地，開(kāi)展了以我為主、卓有成效的國(guó)際科學(xué)技術(shù)合作，形成了有中國(guó)特色、瞄準(zhǔn)國(guó)際發(fā)展前沿、符合市場(chǎng)需求的獨(dú)特的釷基熔鹽堆發(fā)展戰(zhàn)略和技術(shù)路線。實(shí)現(xiàn)釷鈾循環(huán)、堆本體工程設(shè)計(jì)、系列高溫熔鹽回路、安全與許可等原型系統(tǒng)和高溫合金、高純?nèi)埯}、腐蝕控制、核純釷、高豐度鋰7、氚處理、釷鈾燃料鹽干法分離等一系列關(guān)鍵技術(shù)突破，在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模全面掌握TMSR的科學(xué)與技術(shù)，為建設(shè)實(shí)驗(yàn)堆奠定了科技基礎(chǔ)，并基本形成我國(guó)TMSR相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈雛形。

據(jù)悉，在建的2兆瓦釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆的主容器、石墨堆芯、控制棒、熔鹽泵、熱交換器等關(guān)鍵設(shè)備已簽訂研制合同。“這意味著，實(shí)驗(yàn)堆及后續(xù)研究堆的研發(fā)，不會(huì)再受西方技術(shù)封鎖的影響。計(jì)劃到2020年建成。”

徐洪杰介紹說(shuō)，到2025年，我國(guó)還將在甘肅建立世界首座小型模塊化釷基熔鹽研究堆，用于高功率、高輻照工況下釷基熔鹽堆科學(xué)問(wèn)題與關(guān)鍵技術(shù)的工程熱驗(yàn)證。而在上海嘉定，用于模塊化技術(shù)研究、熱工水力實(shí)驗(yàn)研究、材料和設(shè)備試驗(yàn)驗(yàn)證、高溫熔鹽儲(chǔ)能與制氫技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證的小型模塊化熔鹽堆冷態(tài)（非核）研究設(shè)施也將拔地而起。“我們計(jì)劃建設(shè)多個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為研究堆、示范堆及特種堆設(shè)計(jì)與建設(shè)奠定基礎(chǔ)。”

原標(biāo)題:中國(guó)正引領(lǐng)全球熔鹽堆研發(fā)