怎样使核能更便宜?Transatomic Power开发最新式核反应堆

希大 · 2016-11-13
Transatomic的熔盐堆也能用现有的核废物做燃料,因此缓解了令人苦恼的核废物在哪儿储存的问题。

核能发电的一大缺陷时会产生核废料,有些人认为这些核废料是个大问题,但在Transatomic Power看来,这些核废料是一个新的机会,他们希望使用这些核废料来发电。按照Transatomic Power介绍的数据,它们可以将300000公吨现存的核废料变成环保的电能,并且可以支撑全球几十年的用电。相比煤炭发电,核废料发电方式成本更低。

传统的火力发电厂通过燃烧煤炭、燃油或者天然气来产生热量,这种发电方式更为便宜,但是会产生大量的二氧化碳和其他污染物。核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热将水加热成高温高压,核反应所放出的热量相比燃烧化石燃料所释放的能量要高很多,相差百万倍,比较起来所需要的燃料体积却比火力发电厂少很多。

现阶段基本上全世界的核反应堆都是同一类型的:轻水反应堆,它是以水和汽水混合物作为冷却剂和慢化剂的反应堆,是和平利用核能的一种方式。它使用放置在薄金属壳内的固体氧化铀作为燃料,金属薄层会包覆核裂产物,最终使得核链式反应停止。此外,金属薄层和固态燃料会被核反应堆内的放射物质破坏。核裂产物的堆积以及加速的破坏情况会导致氧化铀燃料存留在轻水反应堆中的时间仅为4年左右。

Transatomic Power设计的熔盐堆是使用溶解在盐溶液中的铀作为燃料的。燃料不会被金属薄层包围,这使得核裂产物不会堆积,从而不会阻止核反应。这种液态燃料相比固态材料在结构上对于辐射的抵抗能力也更强。只要正常的定期过滤,液态燃料可以在熔盐堆中存在几十年,从而可以释放更多内在能量。

轻水反应堆仅消耗铀燃料能量的4%,这会导致每年产生约10吨的放射性废料,并且在千百年之内这种放射性始终存在。相比之下,熔盐堆在几十年内会对燃料进行缓慢而充分的使用,这种高利用率意味着它会产生更少的废料,据Transatomic Power介绍年废料生产量大概在1.5吨。

并且轻水反应堆需要持续的外部电力将水注入反应堆核心来降温,最先进的轻水反应堆可以在没有电的情况下支撑72小时的运行,但是在这之后就需要外部干涉,否则就会遭受燃料受损甚至是熔毁。熔盐堆相比轻水反应堆的冷却机制有很大的不同,在主回路底部有一个盐制的“冷冻阀”,当反应堆使用电力降温的时候这个冷冻阀始终保持固体形态。一旦反应堆失去了电力,这个冷冻阀会吸热溶解,然后溶解后的盐会流入一个辅助控制区,在这个辅助控制区内盐不再作为关键配置起到关键作用,因此它会在自然对流中慢慢冷却,并在几小时后重新凝结。因此即使熔盐堆失去了所有的电力,并且也没有相关人员在场,也不会造成危险情况。

Transatomic Power公司成立于2010年,总部位于剑桥,由两名MIT博士共同创建,迄今为止已披露的融资总额达到673万美元,投资人包括彼得·泰尔创始人基金(Peter Thiel’s Founders Fund)。

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