全球首发！刚刚中国开启了无限能源的时代
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李小意 作品
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陪我的国一起复兴
在钍基熔盐堆之前的核电站，之所以没有解决电力的无限供应，主要有两大难题，而钍基熔盐堆把这两大难题，都给轻松解决了。
首先就是燃料供给的难题。前三代核电技术，燃料棒用的都是铀，而我们国家的铀矿储备实在是太差了。
截止去年，全世界已探明且随时能开采的铀矿储量大概是550万吨，而中国只有17万吨，就占3个点。而且就这17万吨的铀矿，八成以上全是些低品相的矿石，杂质太多了，平均含铀量仅为0.05%，远不如澳大利亚的0.6%。
因此咱们的铀矿，在保障战略武器的生产之外，要么开采成本过高，要么干脆没法开采。这也就导致了一个什么问题呢？
就是中国的核电燃料，长期依赖国外的进口铀，2010年~2024年，进口铀矿占我国核电站铀用量的比例，稳定在83%-90% 之间。这么高的依赖度，万一国外断供，我们核电产业不就瘫痪了吗。
直到2023年，中核集团开发了溶浸采铀技术，能够开采含量只有 0.01% 的铀矿，这才让我们国内的铀矿开采提高了3倍，但这离解放生产力还远远不够。
不信我再来跟大家算笔账，全球550万吨的原生铀矿，在经过开采、水冶提纯、离子交换、浓缩富集等流程后，最终能得到的燃料级铀棒，大概只剩下1350吨了。
但这里还涉及到一个铀浓缩的问题。
高浓缩铀主要用于核武器生产，而核电站用的基本是低浓缩铀，丰度大概为3%，意思就是每 100份质量的低浓缩铀里，有3份质量是 U235，剩下97份是不能直接裂变的U238。
换句话说，1350吨燃料级铀，最终能干活的实际质量，也就40.5吨左右。
理论上，每吨直接参与裂变的铀所发出的电，相当于火电站里烧2600吨优质煤发的电。那么40.5吨的铀，其能量约等于10.53亿吨煤炭，你知道这组数据有多低吗？
同样按煤炭的效率计算，2024 年全球一次能源的消耗总量约为180 亿吨标准煤，这意味着你就算把全世界所有的铀矿拿去发电，也只能满足人类每年10%的用电需求。
而这还是比较理想的状态，现实是稍微好点的铀矿资源，都要优先保障核武器的生产。
也正是因为铀转化的效率实在太低了，且地球上的铀矿资源严重不足，所以核电技术问世半个多世纪了，但对整个人类的能源需求来说，只是可有可无的锦上添花，谈不上救命的雪中送炭。
然而，中国这次研发钍基熔盐堆就完全不同了，讲雪中送炭都算轻了，完全就是妙手回春、枯骨生花，我挑几个核心点来说。
第一、发电效率更高，钍基熔盐堆的发电效率，是铀基反应堆的1.5倍。
第二、能量释放效率更高，1吨钍裂变时产生的能量相当于350万吨煤炭，是铀的136倍。
第三、储备规模大，在全球可开采的钍矿资源中，我们的储备世界第一，占比超过八成，足够中国使用两万年之久。
除了燃料外，钍基熔盐堆技术解决的另一大难题，就是铀堆普遍存在的安全隐患。
2011年3月12日，日本福岛核电站出现特大泄露事故，危情等级被划分为跟切尔诺贝利核事故一样的等级，也就是最高等级的7级。
随后，全球多国相继收紧核电项目：德国宣布终止一切新建核电项目，并对已建好并投入使用的核电站进行全面拆除；美国、日本、法国先后下调核电扩张目标；瑞典、意大利通过立法约束本国能源部门的核电计划。
咱们国家更是暂缓了所有内陆核电规划。像四川蓬安三坝核电站、湖北咸宁大畈核电站、湖南桃花江核电站，都是因为福岛危机被叫停的。
可以说福岛核事故中暴露出的安全隐患，让全世界的核电建设，都陷入了一个极端的低谷期。
大家全被铀燃料的不稳定性和不可靠性，给搞怕了。
没办法，毕竟核泄露的危害太大了，你看切尔诺贝利都过去多少年了，还是一座鬼城。
但钍堆就不同了，比起铀堆，它是全方位的稳。
比如说铀堆在运行后需要用高压容器把燃料棒和冷却水装进去，它每时每刻都需要消耗大量的水资源来给反应堆降温，但内陆的淡水资源有很稀缺，所以我们国家的核电站，不管是已建好的还是正在建的，选址一律在沿海地区。
如果冷却系统出事，燃料棒的温度就会一路飙升把容器烧穿，然后造成像福岛那样的核事故。
而钍基熔盐堆的燃料是直接溶在一种特制的液态盐里的，既不用高压，也不需要用水去频繁做冷却，全程就在常压下运行。温度只要超过八百度装燃料的液态盐就会自动凝固堵住管道，反应旋即终止，从根本上避免爆炸泄露的风险。这也是为什么钍基熔盐的实验堆不放在沿海地区，而选择在极度缺水的民勤县。
缺水本来就是核电站无法深入内陆原因之一，现在钍堆技术路线少了水冷却的环节。
今后哪怕是严重干旱少雨的西北，也能用上先进的核电技术了。
再比如说放射性污染方面，铀堆的核废料含有大量剧毒物质，稍微泄露出去一点，对周围环境的放射性破坏动辄就能持续好几万年。
不但处理成本十分高昂，还时刻担心被人偷走拿去搞脏弹。
只能用特殊手段深埋地下，等他自然衰减。整个过程短则几百年，长则上千年也不是没有。
相比之下，钍堆的废料主要是铀233，放射性只用一百年就衰减到无害水平了，并且体积只有铀废料的二十分之一，更容易做到环保埋藏。
然后钍堆也不像铀堆，它的燃料始终混在液态盐里，压根没法提取武器级材料。而铀堆里的铀虽然是低浓缩，但有条件的做成武器级的高浓缩铀问题也不大，没条件的还可做成脏弹，靠放射性物质照样能害死一大片人。
因此搞海外核电的难度一直很大，要受到各方面的监管，但随着钍堆技术投入使用，我们核电产业必然会先于欧美占据更大一块全球市场。
那在解决前三代铀堆，在燃料供应和安全方面的痛点之余，钍基熔盐堆还有一个连核聚变都不具备的优势，那就是小型化。
其实反应堆的体积本来就不大，但使用铀堆的传统核电站，要建冷却塔和安全壳这样的大家伙来保护它，整个体量自然就变得很大了。
但钍堆不用冷却水，也不怕烧穿壳，省了这两个环节，反应堆体积能做到标准集装箱的大小。
像两年前江南造船厂官宣要造全球最大的核动力轮船，用的就是第四代钍基熔盐反应堆技术，省下的燃料空间能再多装四成的货。
再给你们说个更牛的，我们不是要在2030年前完成载人登月吗？
再这之后，下一步就是建立月球基地，搞地球到月亮之间的经济开发区了，但不管你是搞三通一平的基建，还是搞工业生产，都得需要电对吧？
那么电从哪里来呢？
美国NASA曾经算过一笔很细的账，光伏板是最具性价比的，但建立永久月球基地至少需要5兆瓦的电力，而你用火箭送光伏板上去至少要发射30次货运飞船，按星舰一次1.2亿美元的发射成本来算，仅送光伏板就要烧掉36亿美元。
但如果换做集装箱大小的钍堆就方便多了。反应堆送一次，外壳送一次，燃料棒再送一次，最多三次就齐全了，而这一座钍堆发出的电能顶得上10万块光伏板。
也正是由于钍堆小型化的前景很可观，美国早在冷战时期，就想把这种堆型用来搞核动力战略轰炸机，但关键在于钍基熔盐堆里的氟离子具有非常非常强悍的腐蚀性，传统的特种钢在它面前最多用三月就被溶穿了。
过去五十年，美国动用了国内最顶级的化学和材料专家，都没能解决抗强腐蚀性的问题，导致钍堆的研发进展停摆了几十年，远远落后中国。
而我们通过对镍基合金的改性，终于研发出能够抵抗高温的氟离子强腐蚀的材料，这才有了今天的成就。
再悄悄告诉老美一句，镍基合金改性需要用到一种你们心心念的物质：没错，正是稀土。
