内容简介
钍(Th),原子序数90,锕系元素,是自然界常见的放射性元素。天然放射性同位素Th-232可以转化为U-233,是潜在的重要核能资源。目前钍核能利用研究已经进行了近60年,在德国、印度、加拿大、中国、日本、荷兰、比利时、挪威、巴西、英国和美国等多国进行了基础研发工作,设计了多种钍燃料反应堆。2023年6月7日,我国甘肃钍基熔盐实验堆获取运行许可证,进一步证明了钍核能开发利用的可行性。本书充分调研了钍资源分布情况、钍的特征、钍核能开发利用情况、钍铀循环优势与挑战、熔盐堆的优势与挑战等相关资料,综合分析评估钍铀循环和钍基熔盐堆的发展前景,并得出结论。
目录
第1章 钍资源状况
1.1 世界钍资源分布
1.2 钍资源区域概况
1.2.1 亚洲国家
1.2.2 欧洲国家
1.2.3 北美洲国家
1.2.4 南美洲国家
1.2.5 非洲国家
1.2.6 大洋洲国家
1.3 我国钍资源情况
1.3.1 我国钍资源量现状
1.3.2 钍提取技术进展
1.3.3 钍资源利用现状
第2章 钍的特征及世界钍基核能利用情况
2.1 钍、铀物理特征
2.1.1 钍铀燃料循环和铀钚燃料循环
2.1.2 233U与235U、239Pu核反应特性比较
2.1.3 233U用途
2.2 世界各国钍资源开发利用情况
2.2.1 印度
2.2.2 美国
2.2.3 俄罗斯
2.2.4 日本
2.2.5 欧洲
2.2.6 加拿大
2.3 我国钍资源开发利用情况
2.3.1 钍铀燃料循环的基础研究
2.3.2 钍铀燃料的水法后处理研究
2.3.3 钍铀燃料循环反应堆方案研究
第3章 钍铀燃料循环发展前景研究
3.1 钍铀燃料循环发展优势
3.1.1 铀资源量
3.1.2 232Th/233U的转换效率优势
3.1.3 钍铀燃料循环的增殖优势
3.1.4 钍铀燃料循环环保优势
3.1.5 钍铀燃料循环的防核扩散优势
3.2 钍铀燃料循环面临的挑战
3.2.1 钍基氧化物燃料制造对温度要求较高
3.2.2 233U的快堆应用劣势
3.2.3 钍铀燃料循环后处理工艺更复杂
3.2.4 钍铀燃料循环过程232U对辐射防护要求更高
3.2.5 钍铀燃料循环离工业应用尚需较长时间
3.3 前景分析与建议
3.3.1 以铀钚燃料循环为主线加快工业规模能力建设
3.3.2 将钍铀燃料循环作为重要技术储备
第4章 不同类型反应堆系统中钍基燃料利用情况
4.1 重水堆
4.1.1 钍铀燃料循环
4.1.2 先进的重水堆设计
4.2 轻水堆
4.2.1 整体均匀/微观不均匀式研究
4.2.2 焚烧钚/超铀元素
4.2.3 沸水堆紧密栅格中钍的利用
4.3 高温气冷堆
4.4 加速器驱动次临界核能系统
4.5 快堆
4.6 熔盐增殖堆
第5章 熔盐堆发展前景研究
5.1 熔盐堆的优势与挑战
5.1.1 技术优势
5.1.2 存在挑战
5.2 全球及我国发展情况
5.2.1 国际发展情况
5.2.2 我国发展情况
5.3 中国科学院钍基熔盐实验堆TMSR-LF1技术方案
5.3.1 2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆
5.3.2 中国科学院钍基熔盐堆核能系统战略性先导科技专项
5.4 尚需深入开展的工作
5.4.1 钍基熔盐堆核能系统需验证经济可行性
5.4.2 钍铀燃料循环技术有待成熟
附录:缩略语及其释义
参考文献




















