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钍内部人士解释是什么阻碍了它的广泛使用

(纳闻记者孙寒霏报导)

钍能源联盟会议上的钍能源专家告诉时报,他们认为限制了弱放射性元素的使用,长期以来,钍被吹捧为核反应堆中钚和浓缩铀的潜在替代品或补充品。

与铀 235(维持核链式反应的浓缩铀中的同位素)不同,钍是肥沃的,而不是裂变的。

它必须用中子轰击才能产生可​​裂变同位素铀233。

“我们在这个国家没有实用的方法来在现有的反应堆中使用钍盈利。 除非我们找到一种方法开始在这个国家获得许可和建造重水反应堆,比如加拿大的 CANDU,否则我们不太可能在未来 10 年内拥有它 [Canadian Deuterium Uranium],”Radiant Energy Group 的 Mark Nelson 在 10 月 13 日接受时报采访时说。

尼尔森在会议上代表总部位于芝加哥的核能公司 Clean Core 发言。

Clean Core 与德克萨斯 A&M 大学、能源部和爱达荷国家实验室合作开发了一种新的钍和铀基燃料,该燃料适用于加拿大重水反应堆的成熟类型 CANDU。

照片 2018 年 12 月 2 日,参观者沿着位于德克萨斯州大学城的德克萨斯 A&M 大学校园内乔治 HW 布什总统图书馆中心后面的池塘漫步。(斯科特奥尔森/盖蒂图片社)

CANDU 与熔盐反应堆截然不同——这是一些钍能源倡导者所倡导的另一种设计。

在 1960 年代初期,当世界上的铀资源被认为远比现在稀缺的时候,原子能委员会的格伦·西博格建议当时的总统约翰·肯尼迪为熔盐反应堆技术的发展播下种子。

他希望确保美国的核工业能够长期保持活力。

“有足够的钍为世界供电大约 10,000 年,并且…… [thorium molten salt] Caldera Holdings 的 Jim Kennedy 在 4 月 26 日给的电子邮件中说。

肯尼迪是钍能源联盟会议的另一位发言人。

照片 约翰·肯尼迪总统在迈阿密,1963 年。(佛罗里达州档案馆/公共领域)

吉姆肯尼迪认为,轻水反应堆工业帮助扼杀了摇篮中的钍熔盐反应堆。

其他人质疑熔盐反应堆的可行性。 不扩散专家和不列颠哥伦比亚大学教授 MV Ramana 在 The Conversation 中撰文批评了加拿大对这种设计的追求。

他认为,开发耐腐蚀材料和处理反应堆废物的挑战使该平台陷入了死胡同。

就中国而言,它正在迅速推进其声称的实验性钍熔盐反应堆,以及许多其他实验性和商业反应堆。

与此同时,美国的核电站呈自由落体状态,从 2012 年的峰值 104 座反应堆下降到 2021 年底的仅 93 座。密歇根州的 Entergy 今年早些时候关闭了另一座核电站,降低了美国运行反应堆的总数。国家只有92。

另一方面,美国几十年来首个新核电机组——格鲁吉亚的 Vogtle 3 号机组于 10 月 14 日上午开始装载燃料。

“中国人有能力进行试验,因为他们拥有大量优秀的专家。 我们已经让我们的核建设能力腐烂了,我们不得不重建它,”尼尔森说。

与肯尼迪一样,与会的另一位钍企业家 Ed McGinnis 指出,核能开发商,特别是橡树岭国家实验室的 Alvin Weinberg 对熔盐反应堆的早期关注。

橡树岭国家实验室 档案照片中的橡树岭国家实验室校园鸟瞰图。 (通过能源部橡树岭国家实验室)

麦金尼斯在 10 月 13 日的采访中接受了的采访。

现在,作为新核技术公司 Curio 的首席执行官和会议的主要赞助商,麦金尼斯花了几十年的时间为联邦政府研究核武器和核能。 这包括在唐纳德·特朗普总统的领导下担任总统科技顾问委员会执行主任。

他说,当他进入核世界时,“轨道将与铀燃料循环和压水反应堆保持一致。”

核研发资金在 1990 年代末和 2000 年代初跌至谷底。 那时,麦金尼斯在能源部的同事面临着他所谓的“即使不是马基雅维利式的艰难决定”。

“我认为钍燃料循环的潜力得到了很大的认可,但他们处理的资金极其有限。”

在铀和钍之间的零和竞争中,现任者获胜。

“我们从来没有真正获得资源注入来真正测试超越铀的能力,”他补充说。

鉴于核工业的监管负担和技术伴随的特定国家安全问题,联邦政府在核工业中是不可避免的存在。

初创公司通常需要使用联邦设施进行早期研发,像 Clean Core 这样的公私合作伙伴关系并不少见。

McGinnis 认为钍的潜力可以而且应该通过市场来解决,尽管并非没有一些广泛分散的联邦资金,基于对国家能源未来的“全面”方法。

“我们有什么资格说钍是否可以成为关键的燃料循环? 让市场来决定吧。 让我们开辟监管高速公路,”他说。

核电取得进展

纳尔逊、麦金尼斯和肯尼迪是在阿尔伯克基国家核科学与历史博物馆举行的会议上发言的众多核电专家之一。

周围环绕着博物馆展出的冷战时期武器,人们很容易忽视核反应的和平利用。 (博物馆不乏关于核能的展品,包括钍——它们只是在物理上或叙述上与诸如特殊原子爆破弹药(SADM)之类的遗物相形见绌,这是一个背包中的弹头,可以用来阻止核能的推进。苏联军队。)

在化石燃料价格上涨、脱碳推动以及对风能和太阳能缺点的日益认识的背景下,对核能武器化的担忧已经消退。 而且由于钍不是裂变的,它相对不易扩散。

照片 2008 年 5 月 13 日,加利福尼亚州棕榈泉附近,巨大的风力涡轮机由强盛行风提供动力。 (大卫麦克纽/盖蒂图片社)

许多环保主义者历来反对核能,理由是担心核废料的处理和熔化。

然而,随着由迈克尔谢伦伯格等人物领导的亲核“生态现代主义”运动的兴起,核能的能量可能正在发生变化。

软件工程师和环保主义者卡尔·亚历克斯·保罗斯 (Karl Alex Pauls) 在会议上说,他是如何说服越来越多的左翼、反核生态战士支持原子分裂的。

“民主党变了,”他说,赢得了人群的掌声。

EcoAmerica 在会议期间分享的一项调查讲述了一个关于核电党派政治的非凡故事。

调查发现,自 2018 年以来,大约 64% 的共和党人一直坚定地支持这种能源。然而,民主党人的支持率从 2018 年的仅 37% 上升到 2021 年的 60%。同期,全国支持率从 49% 上升到 59%。

公众舆论的这种变化可能有助于解释为什么 2021 年的《两党基础设施​​法案》包括一项 60 亿美元的计划,以使核电站即使在亏损的情况下也能维持运转。

照片 2021 年 8 月 8 日,太阳开始在华盛顿的美国国会大厦后面落下。(Samuel Corum/Getty Images)

Radiant 的尼尔森也认为,两党正在形成支持核电的共识。 他和麦金尼斯都表示,总统政府之间核政策的一致性将有助于保持这种势头。

“尚不清楚的是制定核能计划的计划,”他说。

Curio 的麦金尼斯希望通过解决核废料问题来获得更多公众支持; 他的公司引入了一种称为 NuCycle 的核回收过程,部分原因是联邦政府对内华达州尤卡山的核废料储存不采取行动。

“如果许多人反对核能的最大原因是浪费,甚至超出健康范围,而我们已经死在尤卡岛的水中,那么回收利用是不费吹灰之力的。 其他主要国家——俄罗斯、中国、法国,甚至日本——他们回收利用,或者他们正在回收利用,因为这是有道理的,”他说。

照片 在一张未注明日期的照片中,位于拉斯维加斯西北约 100 英里的内华达州奈县的尤卡山核废料储存库的入口。 (马克西姆克尼亚兹科夫/法新社/盖蒂图片社)

尽管如此,许多环保主义者反对核能的更深层次的原因是:他们认为这与“退化”的目标背道而驰。

纳尔逊认为,扰乱全球能源市场的俄乌战争的下游影响将考验这些信念的强度。

“我个人的观点是,在即将到来的两个残酷的冬天之后,这些去生长者将成为一个更加稀有的物种,这两个冬天被锁定在欧洲,这是去生长意识形态的发源地,”尼尔森说。

在开幕词中,钍能源联盟的约翰·库奇强调了加速和扩大钍使用的另一个挑战——“如今人们称之为建立共识”,并列举了改变美国核学会定义所涉及的挑战,该定义为关键监管提供了依据核管理委员会。

他建议人们经常“武器化”[ed] 它 [consensus building] 为了做与进步相反的事情。”

“特斯拉化”和核登月

会议上的钍专家表示,美国核工业可以从面向真正增长的创新中受益——麦金尼斯将其描述为“特斯拉式”核能,这与埃隆·马斯克用来发展成功公司的做法一致。

SpaceX创始人埃隆马斯克 SpaceX 创始人埃隆马斯克于 2022 年 8 月 25 日在德克萨斯州博卡奇卡海滩举行的 T-Mobile 和 SpaceX 联合活动中。(迈克尔冈萨雷斯/盖蒂图片社)

Radiant 的 Nelson 表示,先进的核行业有时会因为专注于创新本身而受到阻碍。

“如果核反应堆存在并且工作得很好,那么重新设计可能会提供很少的东西,”尼尔森说。

Caldera 的肯尼迪辩称,“标准化经济从未在美国尝试过。”

“核市场已经变得相当僵化,没有增长态势,它需要新的、创新的血液,”麦金尼斯说。

尼尔森认为,金融业对脱碳的关注可能会带来更多的资金,并最终在核工业中带来更好的管理实践。

然而,他强调了美国人面临的一个更为根本的选择:“我认为国家需要决定将大部分电力来自核能作为优先事项。”

“我们需要一个计划,其中一个国家目标,比如登月,是获得大量廉价核电站——我们接受,到该计划结束时,这将需要很多钱和很多年才能实现,每个反应堆的钱不多,每个反应堆也没有多少年。”

巴兹奥尔德林月球漫步照片 2019 年 7 月 17 日,在纽约航空摇篮博物馆执行阿波罗 11 号任务期间,一个小男孩在月球表面走过巴兹奥尔德林的照片。(卢卡斯杰克逊/路透社)
文件 - 在这张拍摄的文件照片中,人们于 2016 年 3 月 17 日在加利福尼亚州圣路易斯奥比斯波的圣路易斯奥比斯波县政府大楼前集会支持暗黑破坏神峡谷核电站。(大卫米德坎普/论坛报(来自圣路易斯奥比斯波)通过美联社,文件)