中国2兆瓦熔盐钍核反应堆已获启动批准

上海应用物理研究所（SINAP）已获得生态环境部的批准，可以委托试验性的钍动力熔盐反应堆。 这是自 1969 年美国关闭试验反应堆以来的第一座熔盐核反应堆。

TMSR-LF1 将使用浓缩到 20% 以下的 U-235 燃料，钍库存量约为 50 公斤，转化率约为 0.1。 将使用具有 99.95% Li-7 的肥沃的氟化锂铍 (FLiBe) 毯，燃料为 UF4。

该项目预计将分批启动，部分在线换料和去除气态裂变产物，但在5-8年后排放所有燃料盐，用于裂变产物的后处理和分离以及微量锕系元素的储存。 它将继续循环利用盐、铀和钍，并在线分离裂变产物和次要锕系元素。 反应堆将从大约 20% 的钍裂变提高到大约 80%。

如果 TMSR-LF1 成功，中国计划到 373 年建造一个容量为 2030 兆瓦的反应堆。

2011 年 3 月，中科院启动了一项价值 444 亿元人民币（XNUMX 亿美元）的液态氟化钍反应堆（LFTR）研发计划，该反应堆被称为钍增殖熔盐反应堆（Th-MSR 或 TMSR），并声称拥有世界上最大的国家全力以赴，希望获得该技术的全部知识产权。 这也被称为氟化盐冷却高温反应堆（FHR）。 上海嘉定SINAP的TMSR中心负责。

2 MWt TMSR-LF1 反应堆的建设于 2018 年 2021 月开始，据报道于 2024 年 XNUMX 月完成。原型计划于 XNUMX 年完成，但工作加快了。

Nextbigfuture 是最早关注和推广钍的在线公司之一

Nextbigfuture 十多年来一直在关注和推动钍和熔盐反应堆的复兴。
Nextbigfuture 早在 2006 年就报道了钍。

这是 2011 年对柯克·索伦森的采访。

熔盐核背景

熔盐和钍反应堆本质上更安全，并且可以减少核废料（也称为未使用的核燃料）。核燃料未被使用，因为偶数同位素更难分裂或反应。 快反应堆的中子以更高的速度（快一百倍）移动，使铀 238 反应成钚。

7.34 年至 1965 年，美国橡树岭国家实验室 (ORNL) 在一项称为熔盐反应堆实验 (MSRE) 的试验中运行了一个实验性的 1969 兆瓦（热）MSR。 这证明了由熔盐冷却的液体燃料反应堆的可行性。

中国一直在开发无水核反应堆。 第一座商用熔盐反应堆的建设工作应在 2030 年之前完成。这样，即使在沙漠地区和中国中西部平原地区也可以建设此类核反应堆。 熔盐反应堆将由液态钍而不是铀提供动力。

SINAP 有两个流 TMSR 开发 – 带有单程燃料循环的固体燃料（卵石或棱柱/块状的 TRISO），以及带有后处理和再循环的液体燃料（溶解在氟化物冷却剂中）。 计划建造第三批快堆，以消耗来自轻水堆的锕系元素。 目标是在 20-30 年的时间内开发钍燃料循环和非电气应用。

* TMSR-SF 流仅部分利用钍，依赖于与 U-238 一样的一些繁殖，并且还需要裂变铀输入。 它针对基于高温的混合核能应用进行了优化。 SINAP 最初的目标是一个 2 兆瓦的试验工厂，尽管这已被模拟器 (TMSR-SF0) 所取代。 计划到 100 年左右建造一个具有开放式燃料循环的 2 MWt 示范球床工厂 (TMSR-SF2025)。TRISO 颗粒将分别含有低浓缩铀和钍。

* TMSR-LF 流声称完全封闭的 Th-U 燃料循环与 U-233 的繁殖和钍的更好的可持续性但更大的技术难度。 它针对在电冶金高温处理中利用钍进行了优化。

*SINAP 最初的目标是在 2 年建成 1 MWt 中试反应堆 (TMSR-LF10)，然后到 2 年建成 2025 MWt 实验反应堆 (TMSR-LF100)，到 3 年左右建成具备全电冶金后处理能力的 2035 MWt 示范工厂 (TMSR-LF1)，随后XNUMX GW 示范工厂。 TMSR-LF 时间线比 SF 时间线晚了大约十年。

紧随其后的是为燃烧次锕系元素而优化的 TMSFR-LF 快堆。

TMSR-SF0 是三分之一的规模，有一个 370 kW 的电热源，带有 650°C 的 FLiNaK 主冷却剂和 FLiNaK 二次冷却剂。

10 MWt TMSR-SF1 在 17 毫米卵石中含有 60% 的浓缩 TRISO 燃料，类似于 HTR-PM 燃料，以及 630°C 和低压的冷却剂。 一次冷却液为 FLiBe（含 99.99% Li-7），二次冷却液为 FLiNaK。 核心高度为 3 m，直径为 2.85 m，在一个 7.8 m 高和 3 m 直径的压力容器中。 余热去除是被动的，通过腔体冷却。 预计运行寿命为 20 年，但该项目已中止。

2 MWt TMSR-LF1 正在甘肃武威建设，项目耗资 3.3 亿美元。 它将使用浓缩到 20% 以下的 U-235 燃料，钍库存量约为 50 公斤，转化率约为 0.1。 将使用具有 99.95% Li-7 的 FLiBe，燃料为 UF4。 该项目将分批开始，部分在线换料和去除气态裂变产物，但在 5-8 年后排放所有燃料盐，用于裂变产物的后处理和分离以及小锕系元素的储存。 它将继续循环利用盐、铀和钍，并在线分离裂变产物和次要锕系元素。 它将从大约 20% 的钍裂变提高到大约 80%。

除此之外，还计划建造一个 373 MWt/168 MWe 液体燃料 MSR 小型模块化反应堆，在放射性隔离二级回路之后，使用布雷顿循环在 2 MPa 的三级回路中进行超临界 CO23 循环。 设想了各种应用以及发电。 它将装载 15.7 吨钍和 2.1 吨铀（19.75% 浓缩），每天添加 330 公斤铀，燃耗为 30 GWd/t，其中 XNUMX% 的能量来自钍。 在线加油可在停机前运行八年，石墨慢化剂需要注意