Đột Phá Mới Về Công Nghệ Năng Lượng Hạt Nhân Của Trung Quốc! Có Triển Vọng Phá Vỡ Sự Phụ Thuộc Điện Hạt Nhân Vào Uranium

Vào ngày 1 tháng 11, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã xác nhận, lò phản ứng thí nghiệm muối nóng Thorium (Thorium-based Molten Salt Reactor) công suất 2 megawatt sử dụng nhiên liệu lỏng, do Viện Vật lý Ứng dụng Thượng Hải thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc chủ trì xây dựng, gần đây đã hoàn thành thành công lần chuyển đổi đầu tiên nhiên liệu hạt nhân thorium-uranium.

Thành tựu này không chỉ lấp đầy khoảng trống quốc tế — lần đầu tiên thu thập được dữ liệu thực nghiệm sau khi nguyên tố thorium được đưa vào vận hành trong lò phản ứng muối nóng — mà còn biến nó trở thành lò phản ứng muối nóng duy nhất trên thế giới hiện đang vận hành và đã đưa được nhiên liệu thorium vào lò, cung cấp bằng chứng sơ bộ quan trọng cho tính khả thi về kỹ thuật của việc sử dụng tài nguyên thorium trong hệ thống năng lượng hạt nhân lò phản ứng muối nóng.

Lò phản ứng thí nghiệm này chính thức khởi công vào tháng 1 năm 2020, lần đầu tiên đạt tiêu chuẩn vận hành công suất tối đa vào tháng 6 năm 2024, và đến tháng 10 cùng năm đã lập kỷ lục thế giới về việc lần đầu tiên bổ sung thorium vào lò phản ứng muối nóng. Một loạt tiến bộ này thúc đẩy Trung Quốc đi đầu trên thế giới trong việc xây dựng một nền tảng nghiên cứu lò phản ứng muối nóng và chu trình nhiên liệu thorium-uranium vừa có đặc điểm riêng vừa có ưu thế. Tính đến nay, tỷ lệ nội địa hóa tổng thể của lò phản ứng đã vượt quá 90%, các thiết bị lõi then chốt đạt 100% nội địa hóa, với chuỗi cung ứng hoàn toàn tự chủ và có thể kiểm soát.

Là đại diện cốt lõi cho công nghệ lò phản ứng phân hạch thế hệ thứ tư của Trung Quốc, Lò phản ứng Muối nóng Thorium có các đặc tính an toàn nổi bật. Không giống như hầu hết các lò phản ứng hạt nhân cần vận hành trong môi trường áp suất cao, nó hoạt động hoàn toàn ở trạng thái áp suất thường, về cơ bản loại bỏ nguy cơ nổ do áp suất cao.

Đáng chú ý hơn, mặc dù công nghệ phân hạch hạt nhân đã đạt đến trình độ ứng dụng thương mại trưởng thành, nhưng vấn đề thiếu hụt nguồn cung nhiên liệu hạt nhân ngày càng trở nên cấp bách. Trong tự nhiên, chỉ có Uranium-235 có thể trực tiếp sử dụng làm nhiên liệu hạt nhân, nhưng tỷ lệ của nó trong uranium tự nhiên chỉ là 0,7%. Tính đến ngày 1 tháng 1 năm 2021, tổng nguồn tài nguyên uranium có thể khai thác đã được xác minh trên toàn cầu là khoảng 7,91 triệu tấn. Nếu chỉ phụ thuộc vào Uranium-235 để cung cấp năng lượng, thì nhiều nhất chỉ có thể duy trì được chưa đến 100 năm. Thách thức mà Trung Quốc phải đối mặt còn nghiêm trọng hơn: trữ lượng tài nguyên uranium có hạn, với tỷ lệ phụ thuộc nhập khẩu từ nước ngoài vượt quá 70%.