TMSR-LF1 反应堆的剖面图。 (图/SINAP)
中国科学院上海应用物理研究所 (SINAP) 已获生态环境部的批准,在甘肃武威的实验性钍燃枓熔盐反应炉在正式完成之后,可以启动实验。
世界核能新闻(WNN)报导,2011年1月,中国科学院启动了一项30 亿人民币的液态氟化钍反应炉(LFTR)的研发计划,该反应堆也被称为钍增殖型熔盐反应炉(Th-MSR 或 TMSR),号称是「世界上最大的同类型反应炉」,而且具有该技术的全部知识产权,计划功率为2百万瓦时。
TMSR-LF1反应炉从2018年9月开始建造,原预计在2021年8月完成,但受限于疫情影响而延误,现在的完成时间表是2024年。
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中国生态环境部表示,已经完成审查反应炉的调式方案,认为在生态角度上是可以接受的。最后的结论提醒实验单位如果在调试过程中遇到异常,必须及时通报环境部与西北核物质辐射安全监察站。
TMSR-LF1反应炉将使用浓缩度20%以下的 铀-235为启动燃料,钍库存量为50公斤,转化率约为 0.1。钍燃料是99.95% 的锂-7、氟化铍锂、与四氟化铀。
预计将分批启动,初期会去除气态衰变产物,但在5~8年后,排出所有燃料盐,用于分裂产物的分离以及锕系元素。之后继续循环反应,钍反应从20%,提升到80%。
如果 TMSR-LF1 实验计划成功, 2030年将建造一座373百万瓦的正式反应炉。
这种反应炉不需要水来冷却,它能够在沙漠地区运作,这也是实验炉先建立在甘肃武威的原因。在大西部人烟稀少的沙漠和平原上很适合这种反应炉,可以做为风能和太阳能发电的补充,并减少对燃煤发电的依赖。
液体核燃料的设计源于 1960 年代,最早是由美国橡树岭国家实验室所提出的实验。