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小型钍反应堆:五年内可取代铀燃料?

来源:中国能源报 发布日期:2010-09-16

      钍可以作为核原料人人都知道,但钍裂变的潜力到底有多大?一吨钍裂变产生的能量抵得上200吨铀,更是与350万吨煤炭相当。英国《每日邮报》报道,日前,诺贝尔奖获得者、欧洲粒子物理研究所前主任意大利人鲁比亚表示,只要各国领导者们愿意尝试,他相信钍可以在5年内帮助全世界成功戒掉“铀瘾”。
 
      相对于目前全世界核电厂广泛使用的铀而言,钍的优势体现在很多方面。它不仅储量更为丰富,而且能含量更高。此外,钍还是一种更为高效的燃料源,这体现在铀在进入反应堆之前必须经过高浓缩,但所有的钍都是直接可利用的核燃料。《每日邮报》援引鲁比亚的话说,钍可以作为下一代核电厂中的能量放大器。能量放大器是由粒子加速器驱动的系统,它使用粒子加速器生产质子束,随后让质子束撞击重金属,产生大量中子。鲁比亚表示,钍将是核电厂挑选撞击重金属时很好的选择,因为它每吸收一个中子后,会释放更多的中子,这一产出比率在所有重金属中很具吸引力。此外,钍原子核会吸收多余的中子,变成铀233,一种自然界中不存在的可裂变同位素。铀233裂变产生的能量不仅可以驱动粒子加速器,还可以帮助核电厂发电。由于产出比率极高,鲁比亚相信,一个拳头大小的钍金属块就能够供整个伦敦使用1星期。

      《每日邮报》指出,虽然这种技术仍需更多实践的检验,但它的前景如此光明,来自挪威的油服公司Aker Solutions已经买下了鲁比亚的钍燃料利用专利,目前正在设计质子加速器。公司共将斥资18亿美元进行项目研发。预期的研究成果将是一系列小型、连成网络的地下钍核反应堆,每个反应堆的发电能力为60万千瓦。由于体积微小,它将不需要一般核电厂必备的巨大安全保障设备。

      在经历了近30年的偃旗息鼓之后,目前核电正经历复兴。以美国为例,2005年颁布的能源法案中,就包含20亿美元新建6座核电厂的条款。而奥巴马也于去年2月宣布,将为新核电厂提供83亿美元的贷款。然而核电厂需要燃料,这也就意味着必须建造具有争议的采铀矿。钍的储量如此丰富,以至于它都快成为了人见人嫌的东西。通常在开采稀土金属时,钍都会被当作是废品处理。同时,钍还能解决核扩散问题,因为使用钍的核电厂只会产生极少量钚。《每日电讯报》甚至将钍燃料利用与第二次世界大战时原子弹的研发相提并论,称奥巴马现在像当年的罗斯福一样,面临着决策时刻。当年罗斯福启动了原子弹制造计划,而能否让钍成为核电厂的主流燃料则是当今世界领导人面临的“罗斯福时刻”。

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