*金科幻时代的科幻小说中,最黑的黑科技是什么,当然是核裂变小型化。在轮船上,在飞机上,在家家户户用的家用汽车上,甚至家里的微波炉,电冰箱,热水器都能用上核能供电。最疯狂的想象是手表手机这样的个人终端都能用上核能。然而科幻只是科幻,到目前为止,哪怕是清华大学的小型核反应堆,大小也得有一栋楼那么大。但现在中国人已经迈出了核能小型化最重要的一步。
日前,中国首座铅铋合金零功率反应堆——启明星Ⅲ号,在中核集团中国原子能科学研究院实现首次临界,机组进入了一个稳定运行状态。所谓铅冷快堆,是对于第四代核反应堆的一种设计思路。指的是采用液态铅或铅铋合金冷却的快中子反应堆。它通过闭式燃料循环方式运行,具有良好的核废料嬗变和核燃料增殖能力,几乎不会产生核废料。
当然,除了更加安全,使用寿命更长以及更加环保之外,这款反应堆最大的特点就是可以根据需要自由设计大小。既可以设计成百万千瓦级的超级核电站,也可以设计成兆瓦级的小型模块化核电源。具体能设计成多小呢?根据中核专家的描述,这款反应堆最小可以设计成一辆小汽车就能拉走的样子,是真正的移动和电源。或许将来有一天特斯拉的电动汽车都算落后于时代的产物,只有核动力汽车才能叫时尚。
事实上,我国在清洁核能系统ADS与核能小型化领域一直走在世界前列。早在20年前,年的时候,我国就已经开始了针对铅秘反应堆的研发工作。年7月,我国的快热耦合ADS次临界反应堆——启明星I号甚至成为了国际原子能机构开展清洁核能实验研究的基准装置。
而年的启明星II号则是在实验室中,实现了铅秘反应堆的基础物理模型,证明了这条道路的可行性。从实验室到成品,我国只用了两年时间就完成了实用化的突破,让人不得不感慨,中国现在的科研水平就是厉害。美国人在年提出了铅冷快堆设计的基本技术要求后就销声匿迹,一直没有消息。欧洲决定要在年启动建设铅冷快堆。而中核则拿出了一个更加雄心勃勃的计划,他们将在年建成一个小型铅秘示范堆。中国的核能小型化在不仅要在理论上成为世界前列,更要在应用领域甩开竞争者,实现直线超越。