旦失去冷却剂就会熔化,发生堆芯熔毁事故。
钍基熔盐堆使用液态燃料,燃料本身就是熔盐形态,运行温度下是流动的液体。
如果反应堆出现异常导致温度过高,堆底有一个冷冻塞,温度超过设定值之后冷冻塞自动熔化,燃料盐全部流入下方的应急储存罐,反应自动停止。
不需要外部电源,不需要人工干预,物理特性决定了它不会堆芯熔毁。”
“燃料盐的压力接近常压,压水堆需要把冷却水加压到一百多个大气压才能防止沸腾,高压本身就是风险来源,管路破裂或者阀门失效就会导致冷却剂流失。
钍基熔盐堆的整个回路都在常压下运行,没有高压爆炸的风险,管路泄漏了也只是熔盐流出来,不会发生蒸汽爆炸。”
“然后是放射性废料,压水堆产生的核废料半衰期长达数万年,需要长期地质储存,处理成本极高。
钍基熔盐堆的裂变产物半衰期短得多,大部分放射性物质在几百年内就会衰变到安全水平,处理难度和储存时间都大幅降低。
而且钍基熔盐堆具备在线后处理能力,可以在运行过程中不断提取裂变产物、补充新燃料,不需要像压水堆那样每十八个月停堆换料一次。”
“钍的储量比铀丰富得多,目前已知的钍资源储量大约是铀的三到四倍,我们的钍矿储量本身就排在世界前列,钍资源足够支撑几百年的核能需求。
钍基熔盐堆的燃料利用率也远高于压水堆,几乎可以消耗掉全部钍燃料,而压水堆只能利用铀资源中不到百分之一的铀-235。”
“发电效率方面,钍基熔盐堆的运行温度可以达到七百摄氏度以上,而压水堆只有三百摄氏度左右。
温度越高,热力学效率越高,同样的热量可以发出更多的电。
如果采用超临界二氧化碳循环,发电效率可以做到百分之四十以上,比压水堆高出将近十个百分点。
同等装机容量下,钍基熔盐堆需要的冷却水更少,燃料消耗更少,废料产出也更少。”
“还有舰艇应用的可能性,钍基熔盐堆的体积比压水堆小,因为不需要高压容器和复杂的安全系统,整个回路可以做得更紧凑。
如果小型化技术成熟,它可以安装在大型水面舰艇和潜艇上作为动力源。
一艘核动力驱逐舰或者航空母舰使用钍基熔盐堆的话,续航力基本上只受限于船员补给和弹药消耗,不需要像常规动力舰艇那样频繁靠港加油。
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