实时：我国第四代先进核能技术研发取得关键节点进展

2023-06-19 14:58:02 来源：澎湃新闻

【资料图】

我国第四代先进核能技术研发取得关键节点进展。澎湃新闻从生态环境部官网获悉，位于甘肃省武威市的2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆近日已获得由国家核安全局颁发的运行许可证。

业内人士向澎湃新闻表示，根据现行核安全法规，获取运行许可证后，上述实验堆即可进行首次装料，由此进入“带核运行”状态。但在装料后，核工程还必须经历一系列调试和试运行过程，正式运行仍需时日。

据澎湃新闻了解，中国的钍基熔盐堆研究进展近年来处于国际前列。有别于目前全球新建核电项目普遍采用的第三代核电技术，钍基熔盐堆核能系统(Thorium Molten Salt Reactor Nuclear Energy System，TMSR)，是6种第四代先进核能系统的候选堆型之一，由于其固有安全性高、核废料少、防扩散性能和经济性更好等特点，近年来成为国际先进核能研发的热点。上述钍基熔盐实验堆是国家重大科技基础设施建设项目，由中国科学院上海应用物理研究所自主设计并营运。

火电站烧的是煤，常规核电站“烧”的是铀，顾名思义，钍基熔盐堆是以钍为燃料的新型核能系统。钍基熔盐堆技术属于热中子增殖堆，能将钍转化为可裂变的铀-233。我国“富钍贫铀”，实现钍基燃料的高效利用，对我国能源可持续发展的意义不言而喻。

钍基熔盐堆具有多重技术优势，使用高温熔盐作为冷却剂，具有高温、低压、高化学稳定性、高热容等热物特性;无需使用沉重而昂贵的压力容器，适合建成紧凑、轻量化和低成本的小型模块化反应堆;熔盐堆采用无水冷却技术，只需少量的水即可运行，可在干旱地区实现高效发电;熔盐堆输出温度可达七百摄氏度以上，既可用于发电，也可用于工业热应用、高温制氢以及氢吸收二氧化碳制甲醇等，实现核能综合利用。

基于TMSR的核能综合利用前景

历史上，熔盐堆研发始于20世纪40年代末的美国，橡树岭国家实验室于1965年建成液态燃料熔盐实验堆，这是迄今世界上唯一建成并运行的液态燃料反应堆，也是唯一成功实现钍基核燃料(铀-233) 运行的反应堆。但由于彼时“冷战”的考虑，侧重于民用的熔盐堆计划下马，美国熔盐堆研发中止。20世纪70年代初，中国也曾选择钍基熔盐堆作为发展民用核能的起点，但限于当时的科技、工业和经济水平，后转为压水堆，也就是秦山一期工程。

2011年，中国科学院围绕国家能源安全与可持续发展需求，部署启动了首批中国科学院战略性先导科技专项(A类)“未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统(TMSR)”，计划用20年左右的时间，在国际上首先实现钍基熔盐堆的应用，同时建立钍基熔盐堆产业链和相应的科技队伍。2017年4月，甘肃省武威市与中国科学院签订了在该市民勤县建设钍基熔盐堆核能系统项目的战略合作框架协议，该项目分两期建设，总投资220亿元。2018年9月，该项目开工建设，2021年，主体工程完工。

在第四代核能系统国际论坛(GIF)框架下，共有6种技术路线入选最具前景的第四代核能系统选型，分别是钠冷快堆(SFR)、铅冷快堆(LFR)、气冷快堆(GFR)、超高温气冷堆(VHTR)、超临界水堆(SCWR)和熔盐堆(MSR)。这些技术的设计均符合“可持续性、经济性、安全与可靠性、废物最小化、防扩散和实体保护”的目标。

在国内，位于山东石岛湾的华能高温气冷堆核电站示范工程项目，是全球首座具有第四代核电技术主要特征的球床模块式高温气冷堆核电站。该项目于2021年底实现并网发电，并在2022年首次实现双堆初始满功率运行。

中国是世界上第8个拥有快堆技术的国家。2011年7月，中核集团自主设计、建造的中国实验快堆成功并网发电，2012年5月被国家科技部验收。2017年12月29日，中核集团在福建省霞浦县宣布示范快堆工程土建开工。示范快堆工程采用单机容量60万千瓦的快中子反应堆，计划于2023年建成投产。

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