我了个天,中国人要造核动力集装箱船!

在刚刚举行的2023年中国国际海事技术学术会和展览会上,江南造船正式发布全球首型、世界最大24000TEU级核动力集装箱船船型设计。并且,这不是一般的核动力船,它采用的是第四代堆型熔盐反应堆解决方案,技术先进性是相当的足。

熔盐堆是核裂变反应堆的一种,其主冷却剂是一种熔融态的混合盐,它可以在高温下工作时保持低蒸汽压,从而降低机械应力。

其核燃料既可以是固体燃料棒,也可以溶于主冷却剂中,从而无需制造燃料棒,简化反应堆结构,使燃耗均匀化,并允许在线燃料后处理。

那么反应堆高温低压运行,在原理上规避堆芯融化,具备防扩散与固有安全特征。无需耐高压容器与管路,即便发生破口事故,在环境温度下迅速凝固,事故后除正常停堆手段外还可以把燃料盐排出堆外,实现快速停堆防止事故扩展。

所以,与传统铀反应堆相比,熔盐堆具有更高的安全性、更少的废料和更高的燃料效率。

另外,传统核电需要大量的水来冷却,因此当下核电项目主要建造在沿海地区,内陆几乎没有。而熔盐堆只需少量的水即可运行,甚至在沙漠干旱地区都可以建造。

2011年,中国科学院启动了“未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统”专项,计划用20年左右的时间,在国际上率先实现钍基熔盐堆的应用。2018年,中国科学院上海应用物理研究所自主设计并建造了2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆,在甘肃省武威市民勤县开工建设,2021年主体工程完工,并于2023年6月获得了运行许可证。

它也成为了目前全球唯一运行的钍基熔盐实验堆,同时也说明,我国在这一领域处于世界领先水平。

钍基熔盐堆顾名思义,以钍作为核燃料。钍经过中子轰击,可得铀-233,整个过程中的裂变反应,会产生大量的热能。热能通过熔盐循环传递到换热器中,并通过蒸汽轮机发电。

并且,与铀元素相比,钍元素资源更加丰富,广泛分布于地壳中,不用担心核心原材料短缺的问题。

另外,因为熔盐堆输出的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、高温制氢等领域,可以实现核能综合利用。

总之,钍基熔盐反应堆,拥有安全性高、核废料少、防扩散性能好等特点,是一种具有巨大潜力和前景的第四代核能技术,甚至被认为,是它或将改变世界能源的现有格局。

其实核能最大的问题就是高风险。例如乌克兰的切尔诺贝利和日本福岛,先后发生重大核事故,可以说直到今天,事故仍然在给人类造成巨大的风险。所以对于集装箱船这种民用,并且常年往返于世界各地港口的商用船舶来说,使用普通的核能技术风险系数极高,一旦发生意外,将会发生严重后果,危及成千上万个生命,甚至一座城市的安危。而熔盐反应堆因为安全性高,将会是核动力集装箱船的最佳选择。

集装箱船一旦采用了核动力,这也意味着无需频繁添加燃料,其运输效率可见一斑。同时,主电源应用超临界二氧化碳发电机组,它以超临界状态的二氧化碳作为工质,将热源的热量转化为机械能,所以能够实现真正的“零排放”,其社会价值、现实意义实在是太大了。

虽然有的朋友可能会说,这次公开的不是设计方案吗?没错,是方案。但是按照我们中国人的习惯,这重部门公布了方案,那么距离真正的实际应用也就不远了,大家耐心等待就好。

另外还有一点值得注意,这次是应用只是在民用领域,那么其他的地方会怎样呢?我想就不用多介绍了,懂得都懂。

总之,不得不佩服我们自己,中国人才是真正干事儿的民族,通过自己勤劳的双手,造福全人类的同时,也持续着改变这个世界。