人类自从进入工业社会之后，能源短缺就一直是一个困扰着社会发展的重要问题。 要知道，地球上的能源虽然多，但是只要人类不间断的繁衍，那么总会有消耗殆尽的一天。 所以，如何实现能源的可持续利用就成为了一个摆在所有人面前的重要课题。如今，地球上的能源种类颇多，但是主要分为可再生能源和不可再生能源两种。 而这其中，作为清洁且不可再生的核能，是很多国家一直都在大力研究、发展的。而印度引以为傲、甚至宣称领先中国20年的＂快堆＂技术，就属于核能领域！ 要说核能的发展，我国与印度相比，那是绝对碾压的态势，可为何印度敢夸如此海口呢？这还得从＂快堆＂本身说起！什么是＂快堆＂技术？ 1938年，德国物理学家奥多·哈恩首次发现，用慢中子轰击铀核时，会出现原子核裂变的现象，从而分离出新的中子。而在这个过程中，会释放出巨大的能量。 奥多·哈恩 通常来说，这种级别的能量释放要么会造成巨大的杀伤和破坏，要么就会为人类所利用，成为一种全新的能源。 幸运的是，随着科学的发展，以上所说的两种可能都被人类所掌握。前者是众所周知的核武器，而后者就是我们今天的主角——原子能。 原子能的应用很广泛，但是最为大众所熟知的就是核电站。 由于核电站运行过程中几乎不会产生二氧化碳，所以属于绝对的清洁能源，而这也是其被推崇之至的原因所在。 但是，目前世界上尚在运行中的核电站绝大部分采用的都是＂热中子反应堆＂，这种反应模式虽然最为简单、容易掌握，可是却有很大的弊端。 一般来说，热中子反应堆所使用的材料都是容易产生裂变的的铀-235和钚-239。但是，天然的铀矿中，铀-235只占据0.7%，其余的99.3%全部都是不容易产生裂变的铀-238。 如此一来，在核反应的过程中不仅会造成巨大的浪费，还会产生许多具有强放射性的核废料。 所以，这个令人头疼的问题一直困扰着科学家们，直到＂快堆＂技术的出现。 其实，＂快堆＂技术的全称是＂快中子增殖反应堆＂，是一种快中子引起核裂变的链式反应的堆形。 简单来说，就是核反应在进行时，铀-235产生裂变之后，分离出来的中子被铀-238吸收，之后经过两次β衰变，就变成了可以产生裂变的钚-239。 因此，单从理论上来讲，只要这个反应模式一直进行，那么直到铀-238被彻底消耗完，反应才会停止。 如此一来，反应堆中的核燃料会随着反应越来越多，理论上的利用率可达到100%。 但是，由于加工过程中难免会有一些损耗，科学家们估计利用率能够达到60%-70%。 可即便如此，这样的利用率已经是普通核电站的几十倍了！ 由此可见，＂快堆＂技术对于核能的发展确实是一种不可多得的核心手段。 但是，既然印度敢说在这项技术上领先中国20年，那他们的＂快堆＂技术究竟发展到了什么程度呢？ 印度的＂快堆＂技术 2017年，印度的卡尔帕卡姆原型快中子反应堆运行投产，装机容量达到了500MW。消息一出，立刻就引起了全世界的瞩目。 其实，印度在很多人眼中都是落后的代名词，奇葩的习俗、肮脏的街道、对女性毫不友善的社会等。 但是，我们必须要承认，印度在某些行业中确实有着不同寻常的能力。而原子能的利用就是其中之一。 印度在原子能领域的相关研究已经有30年的时间，可以说在如此长的时间跨度下，他们确实取得了很大的成就。 而原型快中子反应堆就是其中之一。 印度之所以将＂快堆＂放在孟加拉湾的卡尔帕卡姆，主要原因还是因为印度＂快堆技术＂的与众不同。 目前，世界上唯一投入商用且尚在运行的快中子反应堆是前苏联时期投入运营的＂别洛雅尔斯克BN600核电厂＂，它是在1980年4月份投入运营的。 在安全运行的40年时间里，这座热功率1470MW、电功率600WW的快堆一直源源不断地为苏联（现俄罗斯）提供着清洁、稳定的能量输出，在俄罗斯乃至世界上都称得上是新能源使用的典范。 但卡尔帕卡姆原型快堆却与俄罗斯有所不同。俄罗斯是将铀棒作为快堆的增值材料，而印度却是将钍作为增值材料。 实际上，印度之所以在原子能的利用方面另辟蹊径，主要是因为热中子反应堆对于铀的消耗过大。 据统计，全球目前核电站的装机总容量在3.9亿千瓦。 每年消耗的铀矿高达6万吨之多，但世界上已探明的铀矿储备只有459万吨。 如此算来，即便是有了快堆技术，如果只有单一的铀矿可用的话，那么也仅仅是一代人可用，远远达不到人类追求的可持续的目标。 而印度选择将钍作为快堆反应的增殖材料，主要是因为其自身就是世界第二大钍矿所有国，已探明的钍矿更是多达36万吨。 而钍元素在快堆反应中，钍-232在经过两次β衰变之后就变成了铀-233，成为了可以完全裂变的元素。从而使核元素的利用效率得到了极大的提升。 印度本就是一个资源和能源极其匮乏的国家，所以快堆技术的运用，可以在很大程度上缓解这种尴尬的局面。 而这也是印度相关核物理学家敢大放厥词的原因之所在！ 那么，事实真的像印度所宣称的那样，在快堆技术方面，他们真的能过领先我国20年吗？难道我国的原子能发展速度如此之慢吗？ 中国的＂快堆＂技术 坦白地说，目前印度在原子能的快堆技术方面确实领先我国，但要说领先我国20年那绝对是夸大其词。 要知道，我国关于原子能的相关研究很早就开始了。早在1986年，我国就已经将＂快堆技术＂的开发列入了当时的＂863计划。＂ 此后几十年，在我国科学工作者的不懈努力下，也取得了许多重大的突破。 2005年，我国提出了快堆技术的＂三步走战略＂，即快堆工程技术、实验堆、商用实验堆。 6年后的2011年，我国的快堆成功实现并网发电，而这也标志着第四代先进核能系统技术实现了重大突破。 2017年，中国第二个快堆——中国示范性快堆在福建省霞浦县宣布开工。 而这个快堆的设计的单机容量达到了60万千瓦，预计2023年进入开始运行。 其实，在世界各国认识到核能的巨大作用后，都先后启动了自己的快堆研究计划。 由于我国很早就意识到了核能的优势，所在在该领域研究一直没有中断，最终成为了继美、俄之后第8个拥有快堆技术的国家。 因为核能的清洁环保和安全高效，所以它在世界各国的心中占据的地位越来越重要。 然而，对于原子能领域的研究是一个巨大的课题，需要攻克的难关非常多。 尽管我国也花费了几十年时间对其进行不懈的探索，但是与其他发达国家相比，还存在一定的差距。 但是，这个差距并不大，据中国原子能科学研究院总经理张东辉表示：我国已经掌握了快堆的绝大多数核心技术，也形成了基本的配套工业体系。 所以，我们可以断言，在将来的世界中，中国绝对会成为快堆技术研究的第一梯队。 与印度相比，中国差在哪里？ 其实，中国作为世界上第8个掌握快堆技术的国家，在原子能利用方面是有很深厚的技术储备的。 之所以发展速度没有印度那么快，实际上是受到了很多方面的因素限制。 而这其中，主要包括中国的能源结构、原子能材料的储量以及安全等问题。 众所周知，中国历史悠久，但是在几千年的发展史中，能源的结构一直比较单一，而这种状况直到近代以来才有所改善。 但是由于中国人口基数大，再加上城乡有别，所以很大程度上受到了生活习惯的影响，对于污染性较大的煤炭一直比较依赖。 因为我国煤炭资源的储量在全世界都数一数二，致使煤电占据了能源总数中的大头。 而印度的能源结构与我国大不相同，由于他们没有像我国那样的煤炭储备，所以对于寻找新的、替代性能源就格外的重视。 而快堆技术的实际应用，使资源匮乏的印度找到了一条可以大大缓解其国内能源窘境的捷径，所以其集中力量大力发展，能够在较短的时间内取得不错的进展也就在情理之中了！ 除此之外，上文说到，印度之所以会将原型快中子反应堆建设在卡尔帕卡姆，最主要的原因就是其有丰富的钍资源作为后备支撑。 要知道，原子能是一种新型、现代的清洁能源，它可以在保证环保和安全的前提下为人类社会的发展提供源源不断的能源，但是，这要在保证快中子反应堆中有充足的燃料的情况下才能够进行。 而钍资源占据全世界26%的印度，在这方面可以说是有着得天独厚的条件。 因此，在钍资源充足的情况下，他们可以马力全开地进行各种实验，从而提高快堆技术的研究速度。 但中国虽然在该项领域起步较早，可是由于我国在快堆技术取得成效之前，与世界其他国家一样，在原子能利用方面，采用的也是极其普遍的热中子反应堆。 因此，对能够产生裂变反应的铀-235需求量巨大，可是我国虽然在铀矿的储量方面排名靠前，但据权威部门统计和预测，可以实用的天然铀矿总量也仅止10万吨左右。 这样的储量虽然在当下并不会有资源枯竭的现象发生， 但是在国家提倡可持续发展的大背景下，如果在没有一个切实可靠的办法之前就不顾损耗的盲目为了取得研究成果而对资源进行肆意的损耗和浪费，明显是不利于社会长久发展的。 基于此，中国在快堆技术的研究过程中，是在不断地寻求技术发展与资源合理使用之间的平衡点的。 只有二者得到兼顾，才能够物尽其用。 另外，原子能的利用，通常都存在着一定的风险。所以，在很多人眼中，原子能的运用，每一步都需要慎之又慎。 甚至，如果不是因为原子能的开发能够为人类社会带来意想不到的好处，人类根本就不会去冒险。 虽然原子能与原子弹并不是一回事，但是在很多人看来，一旦原子能的利用超出了人类的掌控，那么造成的后果同样是不可预料的。 要知道，几十年前前苏联的切尔诺贝利核电站事故与几十年后的日本福岛核泄漏事故，都为人类社会带来了难以抚平的伤疤。 正是基于这些原因，地大物博的中国才在原子能领域的研究格外谨慎。我们宁肯将速度放慢，也不愿意为了追求一时的利益，在技术不成熟的情况下盲目地将之投放市场。 如果真的因为这个原因造成了极其严重的后果，那绝对是得不偿失的。 可中国的顾忌和谨慎，在印度看来，就不是什么大问题。印度向来喜欢夸夸其谈，但每每不尽人意的结果总是啪啪打脸。 所以，中国与印度在快堆技术上的差距并不是难以逾越的天堑，反而是我国的国情决定，它让我们明白，我们国家将来一定是快堆技术研究领域的佼佼者。 只是当下，我们国家的能源结构结构正向着多元化的方向发展，在这个过程中，我们对于风力、地热、潮汐等天然能源的运用逐渐成熟，而它们也都恰好在很大程度上弥补了煤电的不足。 所以，印度或许在快堆技术方面略强与我们，但是其宣称领先我们20年的说法，绝对是无稽之谈。 结语 未来，人类社会的能源结构必定会向着更加科学和环保的方向推进，快堆技术也会成为我们国家实现碳中和目标的有效手段。 尽管在当下我们仍与一些发达国家在快堆技术方面存在一些差距，但是随着时间的推移，我们一定能够将这个差距弥补并超越他们！