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钍基核反应堆为何需要一个化学分离工厂
送交者: 道友 2026-02-19 23:06:56 于 [世界军事论坛]
钍反应堆(特别是液态氟化钍反应堆,LFTR)的化学分离主要面临在极高辐射和700°C以上高温下,连续从熔盐燃料中移除裂变产物(如镧系元素)及中间产物镤-233(Pa-233)的挑战。这需要开发高效的在线高温冶金(Pyroprocessing)工艺,且须满足材料耐腐蚀、高效回收核燃料以及控制核扩散风险。
钍反应堆化学分离的主要技术挑战和问题:
  • 连续、高温的在线处理需求: LFTR运行中,需要每天分离熔盐中的一部分裂变产物,防止中子吸收过多导致链式反应效率下降(特别是高吸收截面的稀土元素),且整个分离过程必须在复杂的熔盐环境中进行。

  • 镤-233 (Pa-233) 的高效分离: 钍转化为铀-233的中间产物Pa-233对中子有极高的吸收截面,如果分离不及时,会吸收中子而减少铀-233的产生,降低增殖比。需确保在短时间内从复杂组分中分离出Pa-233。

  • 极端的物质环境: 熔盐混合物(如氟化锂-铍-钍-铀)在700°C以上对结构材料(如哈氏合金-N)具有极强的腐蚀性。裂变产物(如碲)会加剧结构材料的老化,要求分离工艺及其设备必须能长期耐受腐蚀。

  • 化学处理复杂性与现场化: 必须在反应堆附近进行分离,以减少高放射性燃料的运输风险。高温物理化学方法(如氟化、还原萃取)的复杂性极高,需将化学废物与有用燃料(钍/铀)的高效分离。

  • 核扩散风险与废物管理: 分离出高纯度的铀-233需受到严格监控。同时,分离出的裂变产物(高放废料)的管理是该技术商业化的巨大经济和安全挑战。

总结来说,钍反应堆的化学分离不仅仅是燃料提纯,更是维持堆芯物理特性和实现增殖的核心环节,目前核心瓶颈在于高温耐腐蚀材料技术和高放射性环境下的连续处理工艺。


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当前新闻共有26条评论
    如果这样看,所有核反应堆和附带设备,都是一个大工厂。  /无内容 - 老六路 02/20/26 (12)
  示范堆说明已经有反应过程中分离镤233的能力,有待优化和商业  /无内容 - 大国有大国的智慧 02/19/26 (26)
    这不是另建一个什么化工厂,它就是反应堆过程的一部分。  /无内容 - 大国有大国的智慧 02/19/26 (23)
      蠢话,铀也同样有熔盐堆,铀熔盐堆根本就没那多出来的一部分  /无内容 - 道友 02/20/26 (20)
        那部分里没核反应,只有化学分离过程,不是个化工厂是什么  /无内容 - 道友 02/20/26 (21)
          生豆芽,生着生着长出几粒烂豆子,如不捡出来就都烂了。  /无内容 - 大国有大国的智慧 02/20/26 (16)
            你非要建个化工厂捡这几粒烂豆子,蠢啊!哈哈  /无内容 - 大国有大国的智慧 02/20/26 (15)
          只有傻逼军蠢才会有那种在地方紧缺的舰上多安一部分的愚蠢想法  /无内容 - 道友 02/20/26 (19)
            谁自作聪明?谁无知?谁愚蠢?哈哈哈  /无内容 - 大国有大国的智慧 02/20/26 (16)
  理论上可以,目前示范堆功率还达不到需求的一成  /无内容 - sjtu 02/19/26 (22)
  建议你有点知识分子的风范,别跟泼妇似的。  /无内容 - 大国有大国的智慧 02/19/26 (23)
  核材料后处理是普遍现象,日本积存大量原子弹级钚也是后处理提炼  /无内容 - 大国有大国的智慧 02/19/26 (24)
    后处理?要命的是必须在线处理,明白?就是立即处理  /无内容 - 道友 02/20/26 (17)
  钍反应堆的化学分离是维持堆芯的核心环节  /无内容 - 道友 02/19/26 (28)
    五毛狗们看明白没有?  /无内容 - 道友 02/19/26 (23)
      你们这些狗们能吹牛吹得连基本核心过程都不要么?  /无内容 - 道友 02/19/26 (24)
  铀基熔盐堆根本就不需要这个过程,  /无内容 - 道友 02/19/26 (27)
    如不提取出镤233反应堆就会中毒中断链式反应。这就是难点之一  /无内容 - 大国有大国的智慧 02/19/26 (21)
      关键是几十年了,别人做不到,中国做到了。懂吗?  /无内容 - 大国有大国的智慧 02/19/26 (21)
    蠢猪才在军舰上不用铀堆用钍堆  /无内容 - 道友 02/19/26 (24)
      建议你别一知半解就把自己当专家,还侮辱别人=侮辱你自己  /无内容 - 大国有大国的智慧 02/19/26 (22)
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