科学研究
实验室定位和研究方向
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实验室定位和研究方向

“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念指明了我国能源与环境可持续发展的方向。有研究预测,在大力发展可再生能源的同时,全球的核能总量将增加 2-4 倍,我国由于本底较低,增幅将远远大于这个预期。具有更好的经济性、安全性、可持续性、防核扩散性的第四代先进核能系统,将会为未来核能发展提供技术支撑。

钍基熔盐堆核能系统(Thorium Molten Salt Reactor Nuclear Energy System, TMSR)是第四代先进核能系统 6 个候选之一,包括钍基核燃料、熔盐堆、核能综合利用 3 个子系统。钍基核燃料储量丰富、防扩散性能好、产生核废料更少,是解决长期能源供应的一种技术方案。熔盐堆使用高温熔盐作为冷却剂,具有高温、低压、高化学稳定性、高热容等热物特性,无需使用沉重而昂贵的压力容器,适合建成紧凑、轻量化和低成本的小型模块化反应堆;熔盐堆采用无水冷却技术,只需少量的水即可运行,可在干旱地区实现高效发电。熔盐堆输出的700 oC以上高温核热可用于发电,也可用于工业热应用、高温制氢以及氢吸收二氧化碳制甲醇等,可以有力缓解碳排放和环境污染问题。

TMSR先导专项自启动实施以来,跨单位组建和发展了一支专业齐全、年富力强、规模约750人的我国钍基熔盐堆科研队伍,建成了覆盖 TMSR 各领域方向的基础研究实验室和研发试验平台构成的 TMSR 低放非核(冷)实验基地,形成了完整的学科布局,取得科技研发的突破性进展,整体达到国际先进水平,为 TMSR 研发奠定了坚实的科学技术基础。国际核网站(http://www.world-nuclear.org)评价“中国正引领国际熔盐堆研发”。

开展了紧扣专项目标、以美国为主要对象的国际合作.2011 年中科院与美国能源部签订了《核能科技合作谅解备忘录》(CAS-DOE NEMoU),在此框架下,TMSR 中心分别与美国橡树岭国家实验室、麻省理工学院签署合作研究熔盐堆相关技术的合作协议,联合我国相关单位与美方共同制定熔盐堆材料加工标准和技术准入标准;这些合作列入了第六-八轮中美战略与经济对话框架下战略对话具体成果清单.TMSR 中心成为国际四代堆论坛熔盐堆技术委员会观察员。

TMSR先导专项着眼关键材料与设备制造、设计及工程建设全部自主化,实现原型系统与关键技术的系统突破,为建设实验堆奠定了坚实的科学技术基础。与中国核动力院、上海核工院等联合开展实验堆工程设计。在国家核安全局的指导下,与上海核工院合作开展了实验堆园区选址的前期技术工作,与国家核电技术有限公司签订合作协议共同推进 TMSR 实验堆基地选址工作。同时,在先导专项和上海市支持下,先期在上海嘉定区建设首座钍基熔盐仿真堆(不带燃料)。