核能解决能源危机核能是高效能源吗_知道经验

荷兰核研究与咨询集团（NRG）的科学家们，正将目光重新瞄向 1970 年代的研究课题，以期满足未来的能源需求。在1976 年的时候， NGR 团队曾经对钍熔盐反应堆技术进行过实验，其有望带来更清洁、安全的核反应堆，提供全球规模的能源供应。全球追求低碳的政治压力下，核能似乎成为了一种理想的选择。核反应堆在可靠性上有着可靠的记录（每瓦特致死率最低），且建设和生命周期内的碳排放比风能和太阳能设施还要低。

上图是 1970 年代首次进行的钍盐反应堆实验
不过核能确实有四个主要的缺点：

首先，反应所需的铀元素太过稀少，制备成本也相当高。
其次，生产核燃料的技术，也可用于制造武器。
第三，旧式核反应堆的设计，存在着发生灾难性崩溃的危险。
第四，没人能给出一个所有人都可以接受的、长期的核废料处理策略。

极高纯度的钍盐被小心放置到特制的坩埚中。
克服这些问题的其中一种方法，旧式用不同的裂变材料，取代传统的铀或钚。而自上世纪 40 年代以来，最具吸引力的选择，就是钍。
与铀不同，钍的储量丰富而广泛，因而不需要像制作浓缩铀那样费心、也无法轻易转而制造炸弹。此外，钍反应堆拥有天然的安全设计，如果反应失去控制、可以轻松将之关闭。
钍反应堆的放射性废弃物，寿命也相对较短 —— 短短几个世纪，即可变得无害。

在 Petten 测试反应堆的内部，带电粒子的运动速度比光速还要快。
如果你将足够多的铀（精炼燃料级）堆叠在一起，其释放的中子辐射就足以推动链式反应。在此过程中，铀原子就能自我维持原子核裂变。
然而钍反应堆的最大障碍，就是其自身难以达到临界质量。因此钍燃料必须与铀混合，或者借助其它外部中子源来启动反应过程。

【核能解决能源危机核能是高效能源吗】
一名 NRG 科学家正准备将钍元素放入要测试的 Petten 反应堆中。
从 1960 年代、直到 1976 年，美国橡树岭国家实验室（ORNL）进行过让氟化钍在熔融盐中溶解（而不是固体燃料元素）的实验。
尽管结果很有希望，这种方法还是被放弃了。自那时起，中国、印度、印尼等国都进行过钍反应堆实验，也曾考虑使用熔融盐作为燃料。但直到 NRG 接过指挥棒，橡树岭国家实验室的方法才被重新启用。

上图为定制的测试设备，钍盐位于最中心的位置。
在欧盟实验室联合研究中心，NRG 将进行多个阶段的盐辐照实验（SALIENT），以便将钍熔盐反应堆（TMSR）提升到足够商用的工业规模。
据游说团体 Thorium Energy World 所述，实验第一阶段着重于移除钍燃料在生命周期（核裂变过程中）产生的贵金属。（分离释放能量前，钍变成了铀）
World’s First Thorium Molten Salt Experiment in over 45 Years
一旦达成该目标，他们下一步将确定建造 TSRM 反应堆的普通材料性能有多好。其必须能够经受得住腐蚀性的高温盐混合物，或者寻找其它方法来降低维护和运营成本。
这或许包括一种叫做“哈斯特洛伊”（hastelloy）的耐蚀镍基合金，或者钛-锆-钼（TZM）合金。而他们的终极目标，是打造模块化、可扩展、符合当地能源需求的 TMSR 反应堆，提供 24 小时的电力供应。
因为熔融盐的使用，意味着可以在反应仍在进行的时候加注燃料，从而极大地减少停机时间。
核能是高效清洁的能源，这是新相对于普通的能源来说的。
目前人类获取能源的方式主要有以下几种主要有三种
1）自然能源的直接获取。从人类进化的进程来看，一开始人类并不具有主动获取能源的本领，随着就连最原始的点燃木柴考个兔子的技能都没有。当雷击中原始森林爆发火灾时，无论对于居住于其中的人类和动物来说都是无疑都是一场灾难，但是也有有益的一面，就是当幸存下来的原始人类寻找食物时，发现经过野火烤过的动物尸体口味更好，更容易食用，然后才开始有意识的保留火种，以至于后来会钻木取火。
2）一次能源的获取。一次能源依然是自然能源，目前仍然是主要的能量来源，比如煤、石油、天然气、风能、地热能等能源的获取，但是人类已经学会了更高级的利用，将一次能源转化为二次能源如电能。
3）依据爱因斯坦的质能方程E=mc^2，通过核反应放出的能量作为一次能源。
核能高效体现在哪里呢？
前段时间理论推导过1g富集度是2.45%核燃料（并非1gU235）就相当于约50kg的标准煤放出的热量，1g富集度是4.9%核燃料就相当于约100kg的标准煤放出的热量。
火电站利用化石燃料燃烧所释放出的化学能来发电，核电厂则利用核燃料的核裂变反应所释放的核能来发电。一座百万千瓦级的核电厂，即每小时发出100万度电，每年只需要补充约30吨核燃料，而同样规模的火电厂每年则需要烧煤300万吨；30吨核燃料一辆重型卡车即可拉走，而300万吨原煤，每天就需要有一列40节车厢的火车拉煤。