減少霧霾 中國新型釷熔融鹽核反應堆開發提前15年

今日（20日），《環球時報》摘錄香港《南華早報》3月18日文章，原文中提到，為了努力降低對產生霧霾的燃煤電廠的依賴，中央政府要求研發出新型核電廠即釷基核電站（釷熔融鹽核反應堆——觀察者網注）的最後期限已被提前15年。

在3月5日舉行的全國人大會議上，國務院總理李克強表示政府要向污染宣戰，並採取措施治理污染問題，例如關閉燃煤電站。燃煤電站的高污染現狀和公眾對核電站的強烈反感另當局進退兩難。

據政府數據顯示，去年中國約70%的電力產自燃煤電廠，核電比例勉強超過1%。但自從2011年福島核電站事故之後，中國已經停止批准新核電站，連已經投建的核電設施發展也陷入停滯。

美國裏德大學的核反應堆。（資料圖）

減少霧霾 新型核電開發提速15年

研究人員稱，上海某科學家團隊最初被要求用25年研發出世界上首座使用放射性元素釷的核電廠，但如今被告知僅剩下10年時間。參與該項目的黎忠教授表示，以前政府因能源短缺而對核電感興趣，如今的霧霾令其興趣倍增。

今年1月中科院在上海成立卓越創新中心，旨在在國際上首先實現釷基熔鹽堆的工業化應用。

目前中國所有正運行或在建的商業核電廠都使用鈾燃料，但中國的鈾礦已匱乏且依賴進口。理論上看，釷基熔鹽堆技術釋放的熱量數倍於當前的反應堆。該技術的潛在優勢還包括，專家認為中國擁有至少能排進前三的龐大釷儲量，產生的放射性廢物較少等。黎表示，中國的霧霾危機令該研究獲得巨大推動力，“煤炭問題已顯而易見。若人均能源消費翻番，中國將被污染空氣窒息而死。核電已成為大規模取代煤炭的唯一解決之道，而釷被寄予厚望。”

核反應堆工作原理圖，釷基核電站核心是灌滿氟化釷溶液的管道。（圖中1壓縮機/2渦輪機/31000兆瓦發電機/4熱交換器/5核安全殼/6反應堆芯。）

技術挑戰十分艱鉅

研究人員稱正承受空前的“戰爭般”壓力，他們面臨的某些技術挑戰十分艱鉅，甚至無法在短時間內解決。他們還可能面臨來自公眾以及與煤炭產業利益相關的官員的反對。

難題之一是熔鹽會產生極具腐蝕性的化學物質。這類核電站須在極高温下運行也引發安全擔憂。此外，研究人員對釷的使用也瞭解有限。黎説：“短時間內需應對如此之多的問題。”項目難度曾令西方國家放棄該技術，但近年來美法日等國又興趣重燃。“這絕對是場競賽”，黎説，中國“面臨來自海外的激烈競爭，成為首個成功的國家絕非易事。”

中國在升級核電項目傷得努力，並不僅僅體現在對釷反應堆的研究上。

位於安徽省的中國科學院合肥物質科學研究院，上月建成全球最大的加速器反應堆實驗平台，該平台利用強大的粒子加速器燃燒核燃料。（指的中科院核能安全技術研究所建成世界上最大的多功能液態鉛鉍綜合實驗平台，該設備為鉛基反應堆技術及液態重金屬技術進一步研究奠定了基礎——觀察者網注）

一處實驗快堆也在北京運行（我國快中子增殖反應堆將在年內滿功率運行——觀察者網注），此外，山東省石島灣一處高温氣冷堆核電站示範項目也已開建。（位於山東省威海市榮成石島灣，是全球首座將四代核電技術成功商業化的示範項目——觀察者網注）

外界擔憂阻礙核電發展

核能專家顧忠茂表示，發展核電部分阻力來自一部分公眾。許多人擔心，相對於燃煤電站產生的污染，核電站會造成更嚴重污染。

水利部等政府部門也反對在內陸地區興建核電站，擔心放射性廢棄物會令河流污染更嚴重。

與法國等國家相比，中國核電站利用率微乎其微。中國如今擁有約20處核反應堆，在建的近30處。法國核電站發電量佔全國發電量75%。

顧忠茂認為，若中國的核電比例達到5%至10%，霧霾天氣會明顯減少。“若我們像法國和日本那樣建造許多核電站，將像他們一樣享受藍天和清潔空氣。”

背景資料：

釷礦石（資料圖），世界上已知的釷元素儲量可以至少為世界提供1萬年的能源支持。

釷（Thorium）的名字源於挪威雷神，是一種銀白色金屬。它只有微弱的放射性；你甚至可以裝一塊在自己的口袋裏，也不會對健康構成危害。在元素週期表上，它和其他高密度，具有放射性的物質———包括鈾和鈈———一起位於最底部一排，統稱錒系元素。

和天然鈾相比，釷要多3至4倍，並且通常見於表層沉積，更容易開採，也更便宜。而世界上已知的釷元素儲量可以至少為世界提供1萬年的能源支持。

釷基熔鹽核反應堆就是用釷為核燃料，以熔融鹽（液態氟化物）為冷卻劑，以石墨為中子慢化劑的核反應堆。由於用熔融鹽做冷卻劑所以可以把温度提到很高約800度（熔融鹽沸點為1400度）這樣一方面可以儘可能地充分地燃燒核料，另一方面可以極大地提高汽輪發電機或汽輪推進機的輸出功率，由於熔融鹽沸點很高，所以就不用考慮高壓供給問題，在正常大氣壓下完全就可以工作了。因此在製造核反應堆外殼和管路時，只需考慮材料的耐高温性能就行了，而這種材料較容易做到（普通鋼材都可承受700－1000度），而耐壓指標只需做通常的考慮就行了，這樣反應堆外殼體積就可以大幅度降低。

製造這種反應堆還有很多技術問題需要解決。例如，要在大功率狀態下發電運行，所有用於主迴路的部件、管道的材料在承受高温的同時是否耐腐蝕、耐輻照，就顯得非常重要。

在作為反應堆燃料使用後，釷只留下極少量的廢料。而且這些廢料只需要儲存幾百年。相比之下，其他核副產品則要儲存上幾十萬年。