熔鹽堆MSR簡(jiǎn)介

1、 熔鹽反應(yīng)堆（熔鹽反應(yīng)堆（MSR）Molten Salt Reactor1.核電發(fā)展史核電發(fā)展史世界第一座商用核電站世界第一座商用核電站美國(guó)美國(guó) Shippinport核電站核電站 建造時(shí)間：1954年9月6號(hào)服役時(shí)間：1958年5月26號(hào)停運(yùn)時(shí)間：1982年10月1號(hào)從世界核電發(fā)展歷程來(lái)看，大致可分為四個(gè)階段：1.實(shí)驗(yàn)示范階段2. 高速發(fā)展階段3.減緩發(fā)展階段4.開(kāi)始復(fù)蘇階段1.11.1、實(shí)驗(yàn)示范階段、實(shí)驗(yàn)示范階段(1954-1965(1954-1965年年) ) 1954-1965年間世界共有38個(gè)機(jī)組投入運(yùn)行，屬于早期原型反應(yīng)堆，即“第一代”核電站。 1954年前蘇聯(lián)建成世界上第一座核電

2、站 5MW實(shí)驗(yàn)性石墨沸水堆； 1956年英國(guó)建成45MW原型天然鈾石墨氣冷堆核電站； 1957年美國(guó)建成60MW原型壓水堆核電站； 1962年法國(guó)建成 60MW天然鈾石墨氣冷堆； 1962年加拿大建成25MW天然鈾重水堆核電站。 這一代反應(yīng)堆受到燃料循環(huán)的限制，尤其是在20 世紀(jì)5060 年代，一方面沒(méi)有工業(yè)濃縮鈾技術(shù)，另一方面某些希望擁有核威懾工具的國(guó)家需要生產(chǎn)裂變材料。故反應(yīng)堆只能使用天然鈾作燃料，用石墨或重水作慢化劑。 法國(guó)建造和運(yùn)行了 3 座產(chǎn)钚堆（G1、G2和G3），和6 座發(fā)電堆。盡管更大規(guī)模的反應(yīng)堆具有令人感興趣的特點(diǎn)（熱效率高、可使燃料得到更充分的利用），但是，由于受到技術(shù)限制

3、，投資費(fèi)用高，提高安全性困難，因此第一代反應(yīng)堆的功率通常較低 法國(guó)PALUEL核電站1.21.2、高速發(fā)展階段、高速發(fā)展階段(1966-1980(1966-1980年年) )1966-1980年間世界共有242個(gè)機(jī)組投入運(yùn)行，屬于“第二代”核電站。由于石油危機(jī)的影響以及被看好的核電經(jīng)濟(jì)性，核電得以高速發(fā)展。 期間，美國(guó)成批建造了500-1100MW的壓水堆、沸水堆，并出口其他國(guó)家；前蘇聯(lián)建造了1000MW石墨堆和440MW、1000MW VVER型壓水堆；日本、法國(guó)引進(jìn)、消化了美國(guó)的壓水堆、沸水堆技術(shù)；法國(guó)核電發(fā)電量增加了20.4倍，比例從3.7%增加到40%以上；日本核電發(fā)電量 增加了21.

4、8倍，比例從1.3%增加到20%。在這個(gè)階段， PWR 和BWR 向著更簡(jiǎn)單、可靠和經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。這兩種反應(yīng)堆目前占世界核電反應(yīng)堆總數(shù)的85%。 在法國(guó)和世界的工業(yè)經(jīng)驗(yàn)反饋中，第二代反應(yīng)堆從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面驗(yàn)證了核電的性能，核電的價(jià)格與化石燃料相比非常有競(jìng)爭(zhēng)力，廢物排放大大低于允許限值。世界上的反應(yīng)堆累計(jì)運(yùn)行超過(guò)1萬(wàn)堆年，表明這些工業(yè)技術(shù)是成熟的。目前，世界上運(yùn)行中的反應(yīng)堆為441 座。平均壽期為20年，有50座已超過(guò)30年，8座超過(guò)40年。1.31.3、減緩發(fā)展階段、減緩發(fā)展階段(1981-2000(1981-2000年年) ) 1981-2000年間，由于1979年美國(guó)三里島以及1986年

5、前蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故的發(fā)生，直接導(dǎo)致了世界核電的停滯，人們開(kāi)始重新評(píng)估核電的安全性和經(jīng)濟(jì)性，為保證核電廠的安全，世界各國(guó)采取了增加更多安全設(shè)施、更嚴(yán)格審批制度等措施，以確保核電站的安全可靠。1.4.1.4.開(kāi)始復(fù)蘇階段開(kāi)始復(fù)蘇階段(21(21世紀(jì)以來(lái)世紀(jì)以來(lái)) ) 1993 年，法國(guó)和德國(guó)的核安全機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)了未來(lái)壓水堆安全的發(fā)展方向，并確定了新的安全參考標(biāo)準(zhǔn)。 新的安全發(fā)展方向規(guī)定，假如發(fā)生嚴(yán)重事故，放射性及其效應(yīng)不得影響到電廠以外。 自1992 年開(kāi)始的歐洲壓水堆 （EPR）的研究和設(shè)計(jì)工作中，安全被作為首要參考因素。加強(qiáng)安全主要表現(xiàn)在，為了進(jìn)一步降低事故發(fā)生概率，增加了安全裝置的冗余度，而

6、且非能動(dòng)安全設(shè)計(jì)可確保機(jī)組在發(fā)生事故時(shí)仍能正常運(yùn)行。 EPR 的設(shè)計(jì)和改進(jìn)是法德15年的研發(fā)成果。該反應(yīng)堆有以下明顯優(yōu)點(diǎn)：安全性大幅提高，造價(jià)降低，長(zhǎng)壽命廢物量降低，競(jìng)爭(zhēng)力提高。 在核領(lǐng)域，第二代與第三代之間的過(guò)渡已開(kāi)始多年。例如，日本1997年投入運(yùn)行的柏崎刈羽核電站兩臺(tái)機(jī)組，法國(guó) 分別于1996 和1999 年投入運(yùn)行的舒茲和希沃N4 系列都屬于這一類(lèi)。1.5.1.5.繁榮發(fā)展階段（？）繁榮發(fā)展階段（？） 作為2000 年美國(guó)能源部（DOE） 發(fā)起倡議的繼續(xù)，2001 年成立了第四代反應(yīng)堆國(guó)際論壇（GIF），參加方有：阿根廷、巴西、加拿大、法國(guó)、日本、韓國(guó)、南非、瑞士、英國(guó)和美國(guó)。 第四代

7、反應(yīng)堆具有更好的安全性、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力，核廢物量少，可有效防止核擴(kuò)散的先進(jìn)核能系統(tǒng)，代表了先進(jìn)核能系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)和技術(shù)前沿。 其優(yōu)點(diǎn)有核廢料仍有放射性，但半衰期已從數(shù)百萬(wàn)年降至數(shù)百年；使用新式設(shè)計(jì)后，同樣數(shù)量的核燃料多產(chǎn)出100至300倍的能量；可利用消耗現(xiàn)有核廢料產(chǎn)電；大幅改善運(yùn)轉(zhuǎn)安全性。 2. 2.熔鹽堆熔鹽堆 定義：熔鹽堆molten salt reactor, MSR是核裂變反應(yīng)堆的一種，其主冷卻劑是一種熔融態(tài)熔融態(tài)的混合鹽混合鹽，它可以在高溫高溫下工作（可獲得更高的熱效率）時(shí)保持低蒸汽壓低蒸汽壓，從而降低機(jī)械應(yīng)力，提高安全性，并且比熔融鈉冷卻劑活性低。 液態(tài)燃料熔鹽堆：將裂變材料、可轉(zhuǎn)換

8、材料和裂變產(chǎn)物溶解在高溫熔鹽（LiF-BeF2）中，氟鹽既作為裂變?nèi)剂?，又作為冷卻劑?？稍诜磻?yīng)堆運(yùn)行過(guò)程中對(duì)核燃料進(jìn)行在線處理和在線添加，不需要制作燃料棒，適合使用釷燃料。固態(tài)燃料熔鹽堆（氟鹽冷卻高溫堆FHR）：采用高溫氣冷堆類(lèi)似的包覆燃料、熔鹽冷卻，熔鹽僅作冷卻劑分分類(lèi)類(lèi) 熔鹽堆的基本原理熔鹽堆的基本原理為堆芯使用Li、Be、Na、Zr等的氟化鹽以及溶解的U、Pu、Th的氟化物熔融混合作為燃料，在600700和低壓條件形成熔鹽流直接進(jìn)入熱交換器進(jìn)行熱量交換。 其中，LiF、NaF、BeF2、ZrF4為載體鹽，提供熔融載體并改善共熔體的物理化學(xué)性質(zhì)； UF4和PuF3為裂變?nèi)剂?，產(chǎn)生熱量和中子

9、；ThF4和UF4為增殖燃料，吸收中子產(chǎn)生新的裂變?nèi)剂蟄或Pu，在線萃取處理后重新進(jìn)入反應(yīng)循環(huán)。 一座熔鹽反應(yīng)堆生產(chǎn)的燃料在運(yùn)行幾年以后還可以重新再裝備一座新的反應(yīng)堆，具有極高的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)由于燃料的直接熱交換方式使其具備可以小型化的優(yōu)勢(shì)，從而具有 為艦船和航空器上提供動(dòng)力的光明前景。熔鹽堆系統(tǒng)示意圖熔鹽堆系統(tǒng)示意圖熔鹽堆的優(yōu)勢(shì)熔鹽堆的優(yōu)勢(shì)1.1.安全性安全性 熔鹽常溫時(shí)為固態(tài)，可以避免因泄漏而導(dǎo)致大量核污染的可能，對(duì)生物圈和地下水位線的防護(hù)沒(méi)有那么嚴(yán)苛； 由于熔鹽堆采用液態(tài)燃料，不存在蒸汽爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，從根本上避免了再次發(fā)生切爾諾貝利事故的可能； 熔鹽的熱容很大，衰變熱的導(dǎo)出無(wú)需依賴苛刻的電源

10、供應(yīng)，亦不存在鋯水反應(yīng)的氫爆問(wèn)題。在面對(duì)類(lèi)似福島事故的情況時(shí)，熔鹽堆有充分的應(yīng)急處理時(shí)間，只需遵照增殖堆、嬗變堆的事故處理規(guī)程，熔化凍結(jié)塞，使所有熔鹽流入儲(chǔ)罐中，就可以避免大范圍核污染的發(fā)生。熔鹽堆的優(yōu)勢(shì)熔鹽堆的優(yōu)勢(shì) 2. 2.經(jīng)濟(jì)性非常優(yōu)越經(jīng)濟(jì)性非常優(yōu)越 材料：運(yùn)行在大氣壓環(huán)境下，只需外加緊貼的壓力容器可避免破口事故造成的泄露，因此不需要壓水堆那樣昂貴的厚鋼板，設(shè)備成本有了很大幅度的減少。 此外，目前壓水堆電站使用壽命大都在50 60 年左右，究其原因就是壓力容器中子輻照脆化導(dǎo)致承壓能力下降，而熔鹽堆的這一問(wèn)題并不突出，更長(zhǎng)壽期的服役年限也意味著核電站將擁有更優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)表現(xiàn)。 商業(yè)化用途來(lái)說(shuō)

11、，高溫堆熱轉(zhuǎn)換效率高：熔鹽堆可達(dá)45% ，而壓水堆僅為33%，除發(fā)電外，熔鹽堆在制氫或供熱方面都有廣泛的應(yīng)用前景。不過(guò)熔鹽堆最明顯的商業(yè)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在核廢料處理以及核燃料資源供給方面。眾多技術(shù)難點(diǎn)亟待解決眾多技術(shù)難點(diǎn)亟待解決 首先是在熔鹽和輻射的影響下，熔鹽堆的管道材料Hastelloy-N （哈斯特洛鎳基合金-N）合金金屬特性下降問(wèn)題，這涉及到核物理、化學(xué)、材料等諸多學(xué)科； 此外，二回路系統(tǒng)的臨界問(wèn)題及石墨材料受到輻照后的穩(wěn)定性也是擺在研究人員面前的障礙； 而熔鹽燃料中鑭系和錒系元素的溶解性，熱交換器中的金屬團(tuán)聚的問(wèn)題、熔鹽堆的燃料在線處理工藝亦是目前研究的主要技術(shù)難點(diǎn)。美國(guó)液態(tài)燃料熔鹽堆研究歷

12、史美國(guó)液態(tài)燃料熔鹽堆研究歷史 1946年美國(guó)空軍啟動(dòng)核能飛行器推進(jìn)（NEPA-ANP)工程，美國(guó)橡樹(shù)林國(guó)家實(shí)驗(yàn)室于1954年制造了NaF-ZrF4熔鹽的2.5MW空間動(dòng)力試驗(yàn)熔鹽反應(yīng)堆（ARE）。1960年計(jì)劃終止。 1963年，在ARE的技術(shù)基礎(chǔ)上，建成了民用的8MW熔鹽試驗(yàn)隊(duì)（MSRE），運(yùn)行了約5年。進(jìn)行了大量的相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究，很少發(fā)現(xiàn)有操作上的困難。 1971年設(shè)計(jì)了1GW釷基熔鹽增殖堆（MSBR）核電系統(tǒng)。 1976年美國(guó)為集中發(fā)展鈉冷快堆（使用鈾238/钚239燃料），熔鹽堆（使用釷232/鈾233）計(jì)劃被終止。美國(guó)液態(tài)燃料熔鹽堆研究歷史美國(guó)液態(tài)燃料熔鹽堆研究歷史美國(guó)橡樹(shù)林實(shí)驗(yàn)室（O

13、RNL）的2.5MW ARE和8MW MSRE的試驗(yàn)證實(shí)了： FLiBe熔鹽成功用于熔鹽堆，具有非常好的穩(wěn)定性 石墨作慢化劑與熔鹽相容性 哈斯特洛鎳基合金-N成功應(yīng)用于反應(yīng)堆容器、回路管道、熔鹽泵、換熱器等部位，腐蝕被控制在低水平 中子經(jīng)濟(jì)性和固有的安全性 裂變產(chǎn)物氪和氙可從熔鹽中分離 熔鹽堆可使用不同的燃料，包括U235、U233和Pu239 燃料和裂變產(chǎn)物可在線分離3.3.液態(tài)燃料熔鹽堆液態(tài)燃料熔鹽堆 液態(tài)氟化釷反應(yīng)堆（Liquid Fluoride Thorium Reactor，LFTR）或稱釷基熔鹽堆（Thorium Molten Salt Reactor，TMSR）是第四代核能反應(yīng)

14、堆系統(tǒng)熔鹽堆（Molten Salt Reactor，MSR）的一種主要堆型，被認(rèn)為是未來(lái)最安全核能反應(yīng)堆系統(tǒng)技術(shù)之一，最早可能在2025年得以應(yīng)用。 該反應(yīng)堆設(shè)計(jì)的兩大特色是采用熔鹽燃料及釷232作為增殖原料，相比其他增殖堆及固體燃料反應(yīng)堆，主要優(yōu)點(diǎn)包括：固有安全性高、熱轉(zhuǎn)化效率高、核廢料較少、利于防止核擴(kuò)散，并且釷燃料資源豐富、發(fā)電成本有望低于燃煤發(fā)電、核電站設(shè)計(jì)更小等。釷基熔鹽堆（釷基熔鹽堆（TMSRTMSR）主要優(yōu)勢(shì)主要優(yōu)勢(shì)1-熔鹽燃料熔鹽燃料：反應(yīng)堆能效更高、主反應(yīng)堆事故可能性減少：熔鹽堆與常規(guī)固體燃：反應(yīng)堆能效更高、主反應(yīng)堆事故可能性減少：熔鹽堆與常規(guī)固體燃料反應(yīng)堆工作原理有所不同

15、，堆芯的高溫燃料是熔鹽，并且既是冷卻劑，又料反應(yīng)堆工作原理有所不同，堆芯的高溫燃料是熔鹽，并且既是冷卻劑，又是核反應(yīng)熱源，無(wú)需專(zhuān)門(mén)制作固體燃料組件。液態(tài)氟化釷反應(yīng)堆作為熔鹽堆是核反應(yīng)熱源，無(wú)需專(zhuān)門(mén)制作固體燃料組件。液態(tài)氟化釷反應(yīng)堆作為熔鹽堆的一種主要堆型，其固有優(yōu)勢(shì)包括：的一種主要堆型，其固有優(yōu)勢(shì)包括：（1 1）工作溫度更高，可獲得更高的熱效能：熔鹽堆堆芯燃料是溶于氟鹽冷卻劑中的釷或鈾的液態(tài)融合物，高熱容量超過(guò)PWR的水或快堆的液鈉，其體積熱容量是比加壓水高25%，是液態(tài)鈉的5倍，允許利用高鎳合金的緊湊幾何體和熱傳輸環(huán)路，承受更高的工作溫度，提高熱能效。（2 2）發(fā)電效率更高，可達(dá)45%50%

16、：堆系統(tǒng)使用閉環(huán)渦輪機(jī)，采用布雷頓循環(huán)（或稱焦耳循環(huán)、氣體制冷機(jī)循環(huán)），核燃料流入經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的堆芯達(dá)到臨界，且僅在堆芯處達(dá)到臨界，發(fā)生裂變反應(yīng)釋放熱量，并被自身吸收、帶走，不需另外的冷卻劑，流出堆芯通過(guò)一次側(cè)熱交換器將熱量傳給二次側(cè)冷卻劑熔鹽，再通過(guò)二次側(cè)熱交換器傳給三回路的氦氣進(jìn)行發(fā)電或制氫，發(fā)電效率高達(dá)45%50%，冷卻要求幾乎減 半，降低了成本，并可在缺水地區(qū)發(fā)展空冷液態(tài)氟化釷反應(yīng)堆，相對(duì)于目前常規(guī)電廠朗肯蒸汽循環(huán)典型的熱/電轉(zhuǎn)換效率33%，發(fā)電效率提高。釷基熔鹽堆（釷基熔鹽堆（TMSRTMSR）主要優(yōu)勢(shì)主要優(yōu)勢(shì)（3 3）主反應(yīng)堆事故可能性減少，安全性更高： 熔鹽堆整個(gè)堆芯的高溫燃料是熔

17、融態(tài)的混合鹽，在高溫工作條件下蒸汽壓較低，機(jī)械應(yīng)力低，在大氣壓下運(yùn)行，無(wú)需大型壓力容器（安全殼），大氣壓下沒(méi)有爆炸的危險(xiǎn)； 如果反應(yīng)堆容器、泵或管道斷裂，鹽會(huì)溢出在環(huán)境溫度下也會(huì)迅速凝固，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)展； 如果溫度上升，熔融鹽會(huì)膨脹，但穩(wěn)定性是固有特性，應(yīng)急情況，下泄管道上能動(dòng)冷卻的固相鹽塞熔化，燃料流入臨界安全的接收罐。釷基熔鹽堆（釷基熔鹽堆（TMSRTMSR）主要優(yōu)勢(shì)主要優(yōu)勢(shì)2.2.使用釷使用釷-232-232增殖鈾增殖鈾-233-233的顯著優(yōu)勢(shì)在于的顯著優(yōu)勢(shì)在于：1. 防止核擴(kuò)散；防止核擴(kuò)散；2. 減少核廢料；減少核廢料；3. 減少裂變材料需求；減少裂變材料需求；4. 釷資源豐富。

18、釷資源豐富。 “雙流”燃料循環(huán)優(yōu)化設(shè)計(jì)的液化氟化釷反應(yīng)堆原理 資料來(lái)源：Liquid Fuel Nuclear Reactors，上?？茖W(xué)技術(shù)情報(bào)研究所整理 “雙流”設(shè)計(jì)具有易于清除裂變產(chǎn)物的廢物的優(yōu)點(diǎn)，但本身堆芯結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，該堆使用釷-232增殖裂變出材料鈾-233，屬于閉環(huán)、連續(xù)運(yùn)行的核能系統(tǒng)，包括三個(gè)在大氣下運(yùn)行的熔鹽回路： （1 1）前端易裂變材料轉(zhuǎn)換）前端易裂變材料轉(zhuǎn)換：?jiǎn)为?dú)的環(huán)形區(qū)含熔融的鋰和鈹?shù)确稃}與熔解的ThF4，構(gòu)成可增殖的再生層，多余的中子被熔鹽再生層內(nèi)釷-232吸收（綠色），增殖的鈾-233用氟氣排出，用作堆芯補(bǔ)給燃料。（2）發(fā)電：鋰和鈹?shù)确}的熔融共晶混合物（“

19、共晶混合物”指其凝固溫度比其它任何相同化學(xué)制品化合物更低）含熔解的UF4構(gòu)成中央易裂變堆芯，熔在液態(tài)堆芯的鈾-233（或者另外的某種“啟動(dòng)”易裂變?nèi)剂希┝炎儯訜崛廴诘妮d體鹽（黃色），它靠泵通過(guò)熱交換器內(nèi)側(cè)小通道達(dá)到非臨界幾何形狀，一個(gè)單獨(dú)的沒(méi)有放射性物質(zhì)的熔鹽回路（紅色）加熱閉環(huán)氦氣輪機(jī)的氣體使發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。（3）后端裂變材料處理：裂變產(chǎn)物在廢物分離器內(nèi)以化學(xué)方法排除，鈾和超鈾元素留在熔鹽燃料內(nèi)，后端排出的核廢物300年后放射性水平低于天然礦石。釷基熔鹽堆（釷基熔鹽堆（TMSRTMSR）主要優(yōu)勢(shì)）主要優(yōu)勢(shì)（1 1）利于防止核擴(kuò)散，主要從三個(gè)方面）利于防止核擴(kuò)散，主要從三個(gè)方面： 一是要利用

20、釷-232增殖為核武器用钚-239，必須吸收6個(gè)以上的中子，相比利用鈾-235啟動(dòng)裂變反應(yīng)堆，幾率極?。?二是增殖堆維持發(fā)電可控制啟動(dòng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)裂變材料，轉(zhuǎn)移鈾用作核武器會(huì)使反應(yīng)堆停閉； 三是增殖鈾-233過(guò)程中還生產(chǎn)0.13%的鈾-232污染，最終衰變?yōu)殂B，本身發(fā)射2.6Mev的貫穿性輻射，不僅容易監(jiān)視發(fā)現(xiàn)，而且危及制造核武器人的生命，與使用鈾濃縮或钚增殖制造核武器的計(jì)劃比較，所獲取鈾-233制造核武器危險(xiǎn)更大、技術(shù)難度及成本更高。釷基熔鹽堆（釷基熔鹽堆（TMSRTMSR）主要優(yōu)勢(shì)）主要優(yōu)勢(shì)（2 2）使核廢料儲(chǔ)存問(wèn)題從幾百萬(wàn)年減到幾百年：）使核廢料儲(chǔ)存問(wèn)題從幾百萬(wàn)年減到幾百年： 核廢物的放射毒

21、性有兩個(gè)來(lái)源，裂變的強(qiáng)放射性裂變產(chǎn)物和吸收中子生成的長(zhǎng)壽命錒系元素。 釷和鈾燃料反應(yīng)堆產(chǎn)生的裂變產(chǎn)物基本相同，放射毒性可在500年內(nèi) 降到天然鈾原始礦石的水平以下。 相比鈾-钚循環(huán)，釷循環(huán)中大多釷燃料初始的質(zhì)量數(shù)比較低，因而大質(zhì)量數(shù)產(chǎn)物在產(chǎn)生前就容易因裂變而毀壞，因而液態(tài)氟化釷反應(yīng)堆運(yùn)行產(chǎn)生的超鈾錒系元素遠(yuǎn)少于壓水堆，300年后輻射僅為1/10000，從廢物化學(xué)分離器泄漏的某些超鈾元素放射毒性不到壓水堆1%； 同時(shí)由于快中子反應(yīng)產(chǎn)生的鏷231（半衰期3.1萬(wàn)年）會(huì)破壞正常的燃料閉循環(huán)里的中子俘獲與裂變過(guò)程，需要將其從熔鹽堆中化學(xué)分離，將鏷233從堆芯中提取出來(lái)以避免中子俘獲，同時(shí)鏷231也會(huì)被

22、提取出堆芯，并經(jīng)過(guò)不斷累積后，將鏷233衰變產(chǎn)物鈾233放回反應(yīng)堆。釷基熔鹽堆（釷基熔鹽堆（TMSRTMSR）主要優(yōu)勢(shì)）主要優(yōu)勢(shì)（3 3）增殖鈾）增殖鈾-233-233，所需啟動(dòng)易裂變材料少（鈾，所需啟動(dòng)易裂變材料少（鈾-233-233，鈾，鈾-235,-235,或钚或钚-239-239），多種乏核燃料等變廢為寶：），多種乏核燃料等變廢為寶： 一是可使用壓水堆的乏核燃料，現(xiàn)存壓水堆乏燃料340000噸，其中1%是易裂變材料，足夠93年內(nèi)每天啟動(dòng)一臺(tái)100MWe液態(tài)氟化釷反應(yīng)堆； 二是利用钚-239啟動(dòng)還可消耗武器級(jí)材料庫(kù)存； 三是作為主要裂變啟動(dòng)材料，可消耗自然界不存在的鈾-233，其半衰期1

23、60000年，在美國(guó)橡樹(shù)嶺有1000kg 計(jì)劃地質(zhì)處置的鈾-233。 此外，還有利于延長(zhǎng)更換堆燃料時(shí)間；減少有濃縮需求等 釷基熔鹽堆（釷基熔鹽堆（TMSRTMSR）主要優(yōu)勢(shì)）主要優(yōu)勢(shì)（4 4）釷資源豐富：）釷資源豐富： 釷的資源比鈾的更豐富，要多釷的資源比鈾的更豐富，要多3 3至至4 4倍，而目前以倍，而目前以130130美元美元/ /千克開(kāi)千克開(kāi)發(fā)鈾資源估計(jì)可使用時(shí)間為發(fā)鈾資源估計(jì)可使用時(shí)間為8080年左右，通常見(jiàn)于表層沉積，容易開(kāi)采，年左右，通常見(jiàn)于表層沉積，容易開(kāi)采，也更便宜，同時(shí)大量存在于尾礦和粉煤灰中可加以利用，能源投資回也更便宜，同時(shí)大量存在于尾礦和粉煤灰中可加以利用，能源投資回報(bào)率高。目前，由于釷資源需求還不大，勘探工作并不完全，一般認(rèn)報(bào)率高。目前，由于釷資源需求還不大，勘探工作并不完全，一般認(rèn)為澳大利亞、印度釷礦蘊(yùn)藏豐富，美國(guó)、土耳其、中國(guó)也較為豐富。為澳大利亞、印度釷礦蘊(yùn)藏豐富，美國(guó)、土耳其、中國(guó)也較為豐富。 進(jìn)一步發(fā)展液態(tài)氟化釷反應(yīng)堆需要解決技術(shù)、人才、進(jìn)一步發(fā)展液態(tài)氟化釷反應(yīng)堆需要解決技術(shù)、人才、監(jiān)管、成本等方面問(wèn)題：監(jiān)