北極星核電網(wǎng)訊:近日，中國鉛基快中子反應堆研發(fā)工作取得重大突破的消息受到海內(nèi)外媒體的極大關注。不過，中國新的核技術還沒有得到應用，香港媒體《南華早報》就開始炒作“中國打算建造世界最小核電站并將其部署到南海?”，并稱將可能“影響環(huán)境”。此外，鉛基反應堆早在上世紀70年代就應用于前蘇聯(lián)潛艇上，那么中國建造小型鉛基快中子反應堆，是不是也能應用于國產(chǎn)潛艇之上呢?
應用鉛基反應堆的前蘇聯(lián)阿爾法級核潛艇
首先，我們要簡要說明一下中國鉛基快中子反應堆的項目。中國科學院于2011年啟動了戰(zhàn)略性先導科技專項“未來先進核裂變能-ADS嬗變系統(tǒng)”(ADS專項)，選擇了中國鉛基反應堆CLEAR(China LEAD-based Reactor)作為 ADS反應堆的主要發(fā)展方向。ADS專項第1階段是研制熱功率為10兆瓦的鉛基實驗反應堆CLEAR-I，選擇鉛鉍合金作為冷卻劑。將來在鉛基實驗反應堆CLEAR-I基礎上研發(fā)熱功率100兆瓦的工程演示堆CLEAR-II，最終研發(fā)出熱功率1000兆瓦的C商用原型堆CLEAR-III。目前中國CLEAR-I所有技術都實現(xiàn)了自主化，將很快能建造實體的鉛基實驗反應堆。
從《南華早報》的報道稱中國正在研發(fā)最小的核電站，能夠安裝到一個集裝箱里面，能夠產(chǎn)生10兆瓦的電能，這也從側面驗證了目前中國鉛基反應堆的功率水平。但這種媒體所說的“核電寶”，并不是中國要建造的鉛基實驗反應堆CLEAR-I，而是中國研發(fā)團隊在現(xiàn)有基礎上進行的小型模塊化鉛基小型堆概念設計方案。
中國研發(fā)鉛基反應堆，主要是因為鉛或鉛合金(統(tǒng)稱鉛基材料)對于中子的吸收和慢化能力弱，反應堆中子經(jīng)濟性好，使得反應堆系統(tǒng)具有更高的核廢料嬗變和核燃料增殖能力。鉛基材料的熔點低，沸點高，避免了高壓系統(tǒng)帶來的冷卻劑喪失事故的發(fā)生，同時可實現(xiàn)高熱電轉換效率。鉛基反應堆還有一個更大的遠景好處，相關的鉛鋰合金是未來研發(fā)聚變反應堆的關鍵技術之一。
因此除了中國之外，俄羅斯、美國、日本、韓國等國都在研發(fā)自己的鉛基反應堆，而且從研發(fā)的水平上來看，中國并不占優(yōu)勢。例如俄羅斯本來就是鉛基反應堆的開拓者，其準備開發(fā)研制的兩型鉛基反應堆，熱功率分別為300和700兆瓦，遠大于中國鉛基實驗反應堆CLEAR-I的水平，而韓國準備研發(fā)的鉛基反應堆熱功率也在40兆瓦，而日本更是和俄羅斯展開合作積極研發(fā)相關技術。
可以說，如果中國不在相關領域進行研發(fā)，就會在第四代核電領域，與其他先進國家的差距會進一步拉大。而在關系全人類未來的聚變反應堆上，中國也會喪失話語權。因此中國研制鉛基反應堆不是研制“核電寶”這樣的噱頭，而是關乎到中國未來能源安全和國際戰(zhàn)略地位?，F(xiàn)在中國通過鉛基反應堆的研發(fā)，突破了結構材料、鉛鉍冷卻劑、燃料組件、氧測控(該技術是解決鉛基反應堆冷卻劑管道堵塞問題的關鍵，曾經(jīng)被俄羅斯壟斷)等核心技術，成功研制出液態(tài)重金屬換熱器、驅動泵、換料機構、控制棒驅動機構等關鍵設備，建成了世界上最大的液態(tài)金屬綜合試驗平臺研發(fā)鉛鋰合金冷卻劑，為中國未來聚變反應堆研制奠定了堅實基礎。
圖片背景為大型液態(tài)重金屬技術綜合實驗回路，中國將很快能建造實體的鉛基實驗反應堆
那么，如果中國將“核電寶”部署到南海，是不是會影響環(huán)境呢?首先民用的核反應堆不是武器，肯定會有安全性上的考慮，再加上第四代鉛基反應堆的特點，安全性比原有的核反應堆要高得多。其次，美俄英法等國家都有核潛艇，美國法國還有核動力航母，這些核艦載反應堆功率比鉛基反應堆大得多、輻射污染水平大得多，安全系數(shù)差得多，如果要影響環(huán)境，這些戰(zhàn)艦都應該退役。香港媒體不去聲討美軍核動力艦艇對海洋的污染而關心功率不到10兆瓦的中國新型反應堆的所謂“污染問題”，到底是什么意思呢?
最后，世界上存在的核動力艦艇已經(jīng)證明，在保證一定安全標準前提下，所謂的環(huán)保要讓位于國家安全和戰(zhàn)略利益。中國南海是中國海洋利益的核心部分之一，且不說中國在南海部署微型核電裝置只是一個設想，即便是真的，這項工作也必須開展，因為這種先進的能源裝置能大幅度提升我南海島礁的自給能力，對中國維護海洋權益有重大意義。
鉛基反應堆并不適合應用于軍用艦艇上
至于說將鉛基反應堆應用于潛艇、艦艇上，可能要讓很多軍迷失望了。因為鉛基反應堆中鉛鉍合金密度高，因此在設備重量高、體積大，因此在艦艇上只能做小堆，適用于小型艦艇。使用鉛基反應堆的前蘇聯(lián)著名阿爾法級核潛艇，排水量只有3000噸左右，盡管反應堆具有反應快、功率調(diào)節(jié)靈敏的的特點，但不適用于大噸位的潛艇和艦艇。盡管從技術角度來看，鉛基反應堆十分適合3000噸左右的潛艇，是一種絕佳的終極AIP動力，但這種反應堆造價高，有其是鉛鉍合金生產(chǎn)費用高昂，因此在這類潛艇上并不劃算，性價比遠不如現(xiàn)有AIP動力。
因此中國鉛基反應堆更好的前景是在能源安全上，而不是艦艇動力，除非應用于某些極少數(shù)特殊用途的小型特種船舶上，不大可能成為艦載核動力的主流。
