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信息來源:《突破思維》、《能源》、《工程》、《科技新聞》 核能發電不含碳，美國幾十年來一直使用核能發電。 然而，核能卻背負著可怕的恥辱。在切爾諾貝利、三里島和深島等災難之后，公眾敏銳地意識到核能的潛在危險，盡管這些危險被誤導了。核能發電的成本正在上升，這與太陽能和風能等替代能源的成本下降形成了鮮明的對比。 這種趨勢可能會持續到市場力量使核技術過時為止。核能技術的復興也推動了這一趨勢:液態氟化釷反應堆(LFTRs)。LFTR是一種熔鹽反應堆，明顯比典型的核反應堆安全。LFTRs使用釷(一種在地球上廣泛存在的常見元素)和氟鹽的混合物來驅動反應堆。 現代釷基反應堆的典型結構類似于傳統反應堆，盡管存在顯著差異。首先，釷-232和鈾-233被添加到反應堆核心的氟鹽中。當裂變發生時，熱量和中子從核心釋放并被周圍的鹽吸收。這就產生了鈾-233同位素，釷-232則帶有一個額外的中子。鹽會融化成熔融狀態，從而運行一個熱交換器，加熱惰性氣體，如氦氣，驅動渦輪發電。放射性鹽流入后處理工廠，將鈾從鹽中分離出來。然后鈾被送回核心，再次開始裂變過程。 釷反應堆產生的放射性廢物明顯減少，并且可以重復使用分離的鈾，使反應堆一旦啟動就能自給自足。LFTRs被設計成一個低壓系統，不像傳統的高壓核系統，這為操作和維護這些系統的工人創造了一個更安全的工作環境。此外，氟化物鹽有很高的沸點，這意味著即使是一個大的熱峰值也不會導致壓力的大幅增加。 這兩個因素都大大限制了安全殼爆炸的可能性。LFTRs不需要大量的冷卻，這意味著它們可以放置在任何地方，也可以風冷。如果地核處于臨界狀態，重力會使受熱的輻射鹽通過地下的故障安全安全殼泄漏到被動狀態，安全殼的頂部有一個冰塞，一旦接觸就會融化。 LFTRs提供了許多好處。任何剩余的放射性廢料都不能用來制造武器。燃料成本明顯低于固體燃料反應堆。鹽的價格約為每公斤150美元，釷的價格約為每公斤30美元。 如果釷變得流行起來，這一成本只會降低，因為釷在地殼的任何地方都廣泛存在。釷的濃度是可裂變鈾235的500倍以上。從歷史上看，釷是稀土金屬開采的副產品。通過萃取，可以獲得足夠的釷為LFTRs提供幾千年的動力。對于一個1gw的設備，燃料的材料成本將在500萬美元左右。由于LFTRs在其自然狀態下使用釷，因此不需要昂貴的燃料濃縮過程或制造固體燃料棒，這意味著燃料成本大大低于可比的固體燃料反應堆。在一個理想的工作反應堆中，后化學再處理將使LFTR有效地消耗幾乎所有的燃料，留下很少的廢物或副產品，不像傳統的反應堆。最后，釷電站將以45%左右的熱效率運行，即將到來的渦輪循環可能將總效率提高到50%或更高，這意味著釷電站的效率可能比傳統輕水反應堆高出20%。 LFTRs確實提出了一些挑戰。在LFTRs的研究和必要材料方面存在較大的空白。這些后處理化學設施將把鈾從熔融鹽中分離出來，以供重復使用，目前尚未建成。每個反應堆將需要一些高濃縮鈾(如鈾235)來啟動反應堆，這是非常昂貴的。科學家們表示，未來5年50億美元的投資可能會為美國帶來一個可行的反應堆解決方案，但由于釷的資金有限，這一愿景很難實現。其他國家已經對建造釷反應堆進行了初步投資。 公眾對核能的恥辱感是真實存在的，在立法者采取行動之前，必須首先克服這一點，因為需要撥款用于繼續在美國開展低硫燃料電池的研發。沒有公眾和科學的支持，這項技術將很難向前推進。需要進行教育，以幫助推動釷的議程，傳播有關釷基反應堆的信息，并對公眾進行有關釷基反應堆安全性的教育。了解更多關于釷和LFTRs的資源包括獨立的全球核新聞機構和世界核新聞等網站，或釷能源會議等會議。 釷反應堆是一種不同的發電方式，可以造福世界。與化石燃料相比，LFTRs更高效，比傳統核電站更安全，而且不會產生碳排放作為副產品，是未來世界能源需求的一個可行解決方案。 |
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