美国花6000亿都不卖的启明星2号到底有什么厉害之处?启明星2号是干什么用的?有了它对于我国后续发展有何帮助?这期视频就带大家了解有着核电站滤嘴之称的启明星2号。 近年来,5G成为了国民性话题,很多人都期待5G时代的到来。但大部分人忽视了一点,那就是5G基站那恐怖的耗电量。根据目前公布的数据来看,5G基站耗电量普遍是4G基站的23倍。而在未来,全国覆盖的5G基站数量一定会超过4G基站,这意味着我国供电系统将迎来重大的挑战。想要集中解决庞大的供电需求,恐怕最终还要落实到新建的核电站上。 谈到核电站,就不得不谈一下核废料处理。尽管当今世界科技异常发达,但核废料处理依旧是困扰着世界的大难题。一旦核废料泄漏,后果往往不堪设想。不过,让所有国家都没有想到的是,中国竟然解决了核废料处理这个大难题,而解决这个难题的仪器,便今天要讲的启明星2号装置。 启明星2号处理核废料有诀窍,看懂也无法被模仿 启明星2号被不少国人半开玩笑地戏称为核电站滤嘴。之所以有这样的称呼,是因为拥有了启明星2号装置后,核电站的那些废料,将有机会得到类似过滤的效果,极大降低了核废料的辐射性。 启明星2号装置是属于中科院的战略性项目,由中科院下属的近代物理研究所联手中国原子能科学研究所共同耗费4年多时间,才研发出这台全球首座的铅基核反应堆零功率装置。 该装置在技术上,极富创造性地采用了水堆和铅堆构建起的双堆芯结构,在提升核燃料效率的同时,还能通过铅冷物质针对核燃料消耗后留下的废弃物进行回收再利用,将核辐射转化为电能,从而消耗掉废弃物本身存在的放射性。 那么启明星2号装置处理的核废料真的安全吗?对此,我国核工业集团的回应令人忍俊不禁。他们表示,由于启明星2号太先进了,甚至以当下的科学技术无法通过电脑还原技术进行模拟展示。之所以能够清除掉核废料中的放射性辐射,是因为启明星2号在技术上利用了ADS嬗变系统,将原本需要存在上百年放射性的核废料通过嬗变技术极大缩减了它们的寿命,甚至还能缩减体积,逐渐加快对核废料的辐射消耗,并将消耗转化为新的电能。 通俗的解释,就是启明星2号相当于一种能量放大器,放大能量释放的过程便是加速器驱动次临界系统,从而增加核废料的释放消耗,最终达到减少辐射的目的。说来虽然简单,但想要在技术上实现,可谓是难如登天。这也是为何启明星2号只有中国有,而美、日等发达国家,哪怕投入重金,至今也没能研发出来的原因。 美、日盯上启明星2号,重金采购遭拒绝 目前全球主要核能大国包括美国、法国、日本等,他们都在推动研发中子反应堆搭配加速器驱动下的次临界反应堆系统,以期待将核燃料利用率从当下的百分之几,提升到百分之六七十就已经令人满足了。然而,我国的启明星2号竟然能将核燃料利用率提升至95。这在美、日等国看来,简直是不可思议的事情。 日本知道,中国不可能将启明星2号装置这样的国之重器卖给日本。但日本方面还是不死心,提出了一项极具诱惑性的条件。日本相关部门、企业联系到我国,表示希望派科研团队来华学习这项技术。为此,愿意支付3000亿美元的学费。而且,价钱还有得谈。若有其他要求,也可以提出来。 总之一句话,只要能学会这项技术,付出再大的代价,日本都心甘情愿。当时有人建议称,可以考虑将技术出口给日本,但必须与日本签署协议,要求日本不得以任何理由、借口转让或出口技术。 换句话说,只能日本自己用,但不能将技术外传。不过,最终我国还是断然拒绝了诱惑。因为启明星2号装置牵涉了诸多国家级别的核心技术。一旦让日本学会了,在未来日本可能在核能利用等其他领域,反超我国。可以说,这项交易绝对是捡了芝麻,丢了西瓜,不能做。 刚刚拒绝日本不久,美国又来了。相比于日本的谦卑口吻,美国可谓是财大气粗。直接表示愿意出双倍的价钱,从中国这里购买技术专利。换句话说,美国愿意出大约6000亿美元,一次性获得全部专利技术。虽然价格更加诱人,但是启明星2号装置技术概不出售。原因很简单,一旦掌握了这项技术,美、日两国将迎来核能使用的爆发期。届时,能源限制再也不会成为困扰美、日两国发展的束缚。 介于我国与美、日之间存在的竞争关系,我国明确表达了一个意思,那就是给再多的钱,也不会出售启明星2号技术。因为,这项技术不是钱能买到的。 启明星2号技术背后的广阔市场 很多人可能会拍着大腿,叫一声可惜了。若能够出售启明星2号装置或技术,日本的3000亿美元学费赚到手,再加上美国的那6000亿美元,总计高达9000亿美元。这笔钱,能做多少大事?不赚可惜了。而且使用核能的国家并不少,我们还可以把生意做大,最终恐怕能凭借启明星2号获利超过万亿美元,这都快赶上我国的全年GDP了。 如果你也这么认为,那就真的目光短浅了。无论是5G时代,还是未来的6G时代,或是我们现在口中所说的万物互联时代,电能是一切的基础。电力不够,根本就支撑不起5G时代的全面到来,更没办法撑起智能城市的转变。所以,电能是关键,而任何清洁能源都没办法像核电站一样高效地产出庞大的电能。核电站起码在未来相当长的时间里,是电能发展的未来。 这就会带来一门新生意,那就是越来越多的核废料该如何处理呢?现在主要处理手段就一个,压缩后进行掩埋。可当核废料产生的速度远远超出处理速度后,来不及处理的核废料将成为限制核电站发展、增加核污染风险的源头。这部分核废料,或将成为我国未来的生意。 伴随着启明星2号的建成,包括2019年10月9日成功迎来首次临界的启明星3号铅铋反应堆研究试验的装置技术渐渐成熟。未来,我国启明星装置数量必然能跟上我国核能的发展,在处理完我国自己的核废料之后,有望拓展全球核废料处理市场,形成强大的垄断能力。 要知道,我国不仅能借助核废料辐射产生新的电能,同时帮助其他国家处理他们的核废料,岂能不收费?相比于核污染风险,以及建造地下核废料储藏库的成本和种种不便条件,出口我国注定相当划算。关键是,我国的启明星系列装置的数量得足够才行。 核能的黄金时代正在到来 如今,属于核能的黄金时代正在到来。尤其是民用核能和核能商业化成为这个赛道的新风口。美国早在2019年10月,就推动了一项有关核能备忘录的签署。根据备忘录规定,美国能源部将与核管会携手合作,推动两大机构下属部门先进反应堆部署办公室与核能监管研究办公室建立技术、知识共享与合作协调机制,确保美国在核能利用领域,重新超越其他国家,成为世界第一。 不只如此,美国还决定改革核管会的预算和取费机制,通过增加核管会预算,以降低核能在技术开发过程中的成本。从而加快推动核能技术的突破,以及民用核能和核能商业化市场拓展的速度。总之一句话,美国一改此前谈核变色的态度,也不再纠结于当年的切尔诺贝利核事故,而是全力推动核能的利用。 截至2020年3月24日,美国依旧是全球运行核反应堆最多的国家,达到了99座。其次是法国,拥有58座正在运行的核反应堆。排在第三名的不再是日本,而是中国。我国以46座正在运行的核反应堆数量超过了日本的42座,位列世界第三位。 在未来,我国的核电站数量注定还要快速增加。而且伴随着我国第三代核电站技术的成熟,会有一大批核电站陆续涌现出来。而有了启明星2号装置提供的助力,不仅核电站核能效率得到极大提升,未来处理核废料的能力也在与日俱增。 更重要的是,核电站还是我国对外基建出口的主力军,未来海外核电站建设项目将为我国带来巨大的创收。若在未来能形成从核电站建设到核废料处理一体化的商业模式,将提升我国核电站技术出口的核心竞争力。总之一句话,启明星系列装置,将是我国在核能黄金时代立足的根本。 布局启明星3号,核能汽车时代或将在中国率先腾飞 如果你还在关注无人驾驶汽车,认为它才是汽车的未来,那只能说明你out了。汽车真正的未来,在于推动核能取代油电能源。在科幻片中,我们常常能看到会飞的汽车,其实现实中也已经出现了水陆汽车或空陆汽车,但能源持久性依旧是难以跨越的难题。在未来,一旦核能成为汽车的主要能源,那么能源持久的难题将被彻底解决。 基于核能民用化思路,我国启动了启明星3号装置的研发。相比于启明星2号装置,采用了大量新技术,最终会实现全方位的超越。开篇部分提到过,启明星3号装置在2019年10月9日完成了首次临界,也正式开启了我国在铅铋堆芯核特性物理实验的里程碑。 不过启明星3号装置在技术上还是面临不少困境,其中最大的难题是如何在大尺寸铅铋合金冷却剂材料当中,构建起与核燃料的稳定交互方式。这需要我国科研工作者进一步通过模拟研究,掌握核反应堆的堆芯特性,并配备与之匹配、能够适用不同原理的多套非能动安全停堆系统。简单地说,就是给反应堆安装上多套保险装置,确保在复杂的运行环境下稳定工作。 一旦启明星3号装置完成,将适用于百万千瓦级别的大型电厂。更重要的是,它还将适用于那些基于兆瓦级设计出的小型模块化核电源。而小型核能不仅适用于深海空间站、海上石油开采,更适用于未来大数据中心和航空探索领域。而这一切,都将与启明星3号装置息息相关。 启明星3号技术,将为中国海军开启未来 启明星2号开启的是我国在铅基核反应堆技术上的突破,而启明星3号将再度开启我国在铅铋快堆领域的技术飞跃。而这些技术,最终还能用于我国海军新一代战舰的研发上。尤其是铅铋快堆技术,有望帮助我国实现核动力航母的梦想。 在铅铋快堆技术取得突破之前,我国主要依靠的是启明星2号装置的铅基双堆芯零功率装置,虽然能广泛应用于新式舰艇的设计中,但对于核动力航母而言,还是显得动力不足。唯有铅铋快堆技术,最适合作为核动力航母的动力来源。 不只如此,像是核潜艇,未来或许也将采取铅铋快堆技术。同时,我国航空航天科技同样需要铅铋快堆技术。从火箭发射,到未来月球基地,铅铋快堆技术或将成为实现这一切的关键。而启明3号之所以能取得这样的技术突破,其实都离不开启明星1号、启明星2号提供的技术思路。 若当初我国将启明星2号技术卖给美、日等国,恐怕如今这项技术再也不是什么秘密。所以,哪怕美、日等国眼馋,想用重金采购,我国也断然不能将技术卖给他们。相信在启明星3号之后,还有4号、5号、6号等等。最后,启明星装置系列将一路陪伴我国,成长为全球核能利用最高效的国家,同时也将进一步推动我国在经济、军事、航天科技等诸多领域的发展,见证我国日新月异的变化。