熔盐堆（氟化盐混合物的燃料）

熔盐堆（氟化盐混合物的燃料）

熔盐堆 （氟化盐混合物的燃料） 次浏览 | 2022.08.20 14:36:38 更新 来源 ：互联网 精选百科 本文由作者推荐 熔盐堆氟化盐混合物的燃料

熔盐堆(Molten Salt Reactor, MSR)采用熔融的氟化盐混合物作为燃料，由于核燃料的特殊性，MSR在中子物理学方面与传统固体燃料反应堆有着较大区别。可以在高温下工作（可获得更高的热效率）时保持低蒸汽压，从而降低机械应力，提高安全性，并且比熔融钠冷却剂活性低。熔盐堆燃料的后处理可以在相邻的小型化工厂中连续进行。在这里，两个概念得到了研究：具有高中子密度堆芯、燃烧从钍燃料循环中产生的铀233的“双流”反应堆，和吸收中子、并最终被转换为铀233的钍盐层。熔盐堆的机械性和中子性比轻水堆简单。熔盐堆证实从燃料盐中移除锂6阻止了氚的形成。

中文名

熔盐堆

外文名

molten salt reactor

简称

MSR

主冷却剂

熔融态的混合盐

政治问题

要充分利用熔盐堆的增殖潜力，反应堆必须配合后处理设施的位置。美国没有核燃料的后处理过程是因为没有供应商愿意去承包.由于不同主管部门的监管制度差异很大，使得监管风险和相关的成本非常大。英国、法国、日本、俄罗斯和印度当前有一些燃料后处理设施在运行。

一些美国的管理部门害怕任何形式的燃料后处理都会为钚经济及其相关的扩散危险铺平道路。

类似的争论导致了1994年IFR项目的关闭。钍燃料循环的扩散风险来自于潜在的铀233的分离，该核素可能会用于核武器中，虽然分离过程相当困难。

中国发展现状能源背景

化石能源即将枯竭，太阳能、风能不够稳定，水能开发已过极限。中国未来的能源支柱何在？核能，似乎是一个靠谱的选择：能量密度高、低碳排放、潜在的可持续发展。

大力发展核能已成为中国能源中长期发展规划的重点。目前，中国在役13个核电机组，装机容量为10.234GW，约占全国发电总量的1.5%。按照国家发展改革委的核电发展规划，2020年，中国在役核电机组将达到70座以上，占总装机容量的4%~6%以上。据估计，2030年，中国核电比例将达到约10%；2050年将可能超过400GW，超过目前全世界核电装机容量的总和。然而，目前全世界运行的反应堆绝大多数是热堆，即由热中子引发裂变反应。热堆消耗的主要核燃料是铀235。自然界中铀235的蕴藏量仅占0.71%，其余绝大部分是铀238，占99.2%。因此，中国乃至世界核能的快速发展均面临核燃料未来能否稳定供应的严峻挑战。

2005年，中国GDP总和为18.23万亿元，一次能源总耗量为22.3亿吨标准煤。如今，中国已成为温室气体排放的大国，再过三四十年，中国GDP总量可能达到117万亿元，相应能源需求将会增加很多，同时温室气体排放不仅不能增加，还要减少，好比“又要马儿跑，又要马儿不吃草”，但核能可以做到。以现有的核电技术而言，1千克铀所放出的热量为196亿千卡，而1千克标准煤只能放出7000千卡热量。

因此，在全球气候变化的情况下，节能减排、低碳经济正促使核能在全球复兴。据国际能源机构(IEA)预测，至2050年，全球核电装机容量将达到1200-1700GWe(百万千瓦)。目前，中国核电仅占总能耗不足2%，根据国家发改委发布的核电中长期发展规划，到2020年中国核电运行装机容量将达到40GWe，2050年则可能提高到260GWe及以上。

发展计划

2011年1月25日下午，在中国科学院2011年度工作会议期间举行的中国科学院“创新2020”新闻发布会上，中科院宣布，“未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统”（TMSR）等首批战略性先导科技专项启动实施。

“未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统（TMSR）战略性先导科技专项，历经两年的酝酿、调研、讨论，于2010年9月25日通过了高层专家参加的咨询评议，2010年10月26日通过实施方案论证，2010年12月27日通过预算评审，2011年1月11日经院长办公会议审议批准实施。

TMSR专项的目标：通过20年左右，研发第四代的裂变反应堆核能系统——钍基熔盐堆核能系统，所有技术均达到中试水平并拥有全部的知识产权。培养出一支规模千人以上、学科和技术门类齐全、年龄分布合理、整体居国际领先水平、具备工业化能力的钍基熔盐堆核能系统科技队伍。建成世界级钍基熔盐堆核能系统研究基地（包括在基础研究基地和中试研究基地）。

TMSR专项兼顾科学研究、技术发展和工程建设，从钍基熔盐堆的基本科学问题研究入手，不断深入对钍基熔盐堆科学规律的了解；从最小的反应堆工程建设开始，采取逐步放大规模的路线，发展相关的核心技术，最终掌握钍基熔盐堆核能系统所有核心技术并实现产业化。

2011~2015年起步阶段：建立完善的研究平台体系、学习并掌握已有技术、开展关键科学技术问题的研究；工程目标是建成2MW钍基熔盐实验堆并在零功率水平达到临界。

2016~2020年发展阶段：建成钍基熔盐堆中试系统，全面解决相关的科学问题和技术问题，达到该领域的国际领先水平；工程目标是建成10MW钍基熔盐堆并达到临界。

2020~2030年突破阶段：建成工业示范性钍基熔盐堆核能系统，并解决相关的科学问题、发展和掌握所有相关的核心技术，实现小型模块化熔盐堆的产业化；工程目标是建成示范性100MW（e）钍基熔盐堆核能系统并达到临界。

在2006年8月16日，北美能源集团公司宣布其准备研发钍基核能发电设施以及钍基电池。但是由于全球新一代核反应堆尚处于研发中，因此中国自主研发钍基熔盐堆，将可能获得全部自主知识产权。这将使中国把能源的命脉紧紧把握在自己手中。

前景虽然美妙，但科学家还有很多难题需要攻克。从世界上第一座反应堆试验成功，到核电站的商业推广，经历了近20年的时间；而到目前主流核电站技术的成熟，又经过了20多年的发展。新一代反应堆真正实现推广使用，可能还需要20-30年的时间。

参考资料