“全球首臺套綠色環(huán)保生產(chǎn)裝置”鋰同位素分離基地擬落戶新疆

　　命脈產(chǎn)業(yè) 落子新疆

　　當(dāng)前，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn)，前沿科技競爭日趨激烈。我國在核能研究領(lǐng)域已堅守數(shù)十年，近年來各項技術(shù)屢獲突破，被稱為“終極能源”和“超級充電寶”的可控核聚變能源與第四代核電站技術(shù)產(chǎn)業(yè)化突變時刻正在加速到來。

　　在此背景下，亟須在相關(guān)原料領(lǐng)域提前布局，方能在國際競爭中占據(jù)先手。富集6Li（30~90%）是聚變堆發(fā)展不可或缺的原料；高度富集的7Li（99.99%以上）是熔鹽反應(yīng)堆MSR（Molten Salt Reactor）最常用的載體鹽或冷卻劑。鋰同位素富集技術(shù)的國產(chǎn)化將成為滿足我國核能發(fā)展過程中爆炸性需求的關(guān)鍵所在。

　　為服務(wù)國家重大戰(zhàn)略需求，深度踐行“四個面向”重要講話精神，近日，中國工程院院士、中核集團(tuán)首席科學(xué)家胡石林，上海朱光亞戰(zhàn)略科技研究院院長姚軍，上海朱光亞戰(zhàn)略科技研究院戰(zhàn)略新興中心主任陳昕一行專程赴新疆維吾爾自治區(qū)與自治區(qū)黨委副書記、烏魯木齊市委書記張柱，自治區(qū)副主席凱賽爾.阿布都克熱木等主要領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)負(fù)責(zé)同志在烏魯木齊市舉行專題會議，雙方就鋰同位素富集新技術(shù)重大產(chǎn)業(yè)基地項目在疆選址落地等事宜進(jìn)行深入研討與部署。

　　該項目依托胡石林院士團(tuán)隊自主研發(fā)的冠醚法分離技術(shù)，采用全球首臺套綠色環(huán)保生產(chǎn)裝置，可完全替代目前全球唯一大規(guī)模應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的鋰汞齊法工藝，實現(xiàn)全過程清潔生產(chǎn)。

第四代核電站釷基熔鹽堆

全超導(dǎo)非圓截面托卡馬克裝置

　　保障大國能源的咽喉要道

　　鋰汞齊分離體系利用汞齊中鋰原子與溶液中鋰離子之間的同位素交換來實現(xiàn)，在分離過程中需要大量使用汞，存在劇毒污染、效率低下、難以規(guī)?；戎旅毕荩瑹o法滿足聚變堆及熔鹽堆的發(fā)展需求，嚴(yán)重制約我國戰(zhàn)略材料自主供應(yīng)。

　　“分離”即是“自立”。由胡石林院士領(lǐng)銜的中國原子能科學(xué)研究院研發(fā)團(tuán)隊經(jīng)過多年基礎(chǔ)研究，成功突破冠醚-離子液體萃取分離技術(shù)，該體系所需設(shè)備及運行原理均實現(xiàn)國產(chǎn)化，在工藝運行過程中有害物質(zhì)零排放，并已進(jìn)入工程放大階段。

　　以冠醚法取代汞齊法，不僅斬斷了束縛核能發(fā)展的污染鎖鏈，還鍛造了環(huán)境友好的穩(wěn)定供應(yīng)鏈，這是科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級共生共榮的生動范式。

　　聚變之“芯” 熔鹽之“魂”

　　鋰是堿金屬中最輕的一種元素，在自然界中豐度較高，地殼中約含0.0065%。鋰在自然界中存在兩種穩(wěn)定的同位素6Li和7Li，其豐度分別為7.53%和92.47%，這兩種鋰同位素具有不同的核性質(zhì)，在核領(lǐng)域中都起著重要的作用。6Li的熱中子吸收截面達(dá) 940b，極易被中子轟擊后生成氚和氦，可使氚（T）不斷增殖，為聚變反應(yīng)提供充足的原料。富集度大于30-90%的6Li可作為氚增殖劑用于實現(xiàn)DT核聚變反應(yīng)。6LiH可用于熱中子屏蔽，此外，6Li可用來制作中子探測器，應(yīng)用于許多高端技術(shù)中，如衛(wèi)星。由于7Li中子吸收截面小，僅為 0.037b，可用作熔鹽堆（MSR）中的燃料熔劑和冷卻劑，如7LiF-BeF2-ThF4用于第四代熔鹽反應(yīng)堆中（7Li純度約99.99%）。高濃的7LiOH還可以用來調(diào)節(jié)壓水堆（PWR）中冷卻劑的pH，減少主回路系統(tǒng)的腐蝕。此外7Li還可作為硼中子俘獲療法的中子源即7Li靶，應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

　　立足天山 承載國家“鋰”想

　　同位素分離屬于高能耗過程，而新疆坐擁十大風(fēng)區(qū)、五大光區(qū)，風(fēng)光資源儲量占全國1/4以上，可為高載能項目提供充足的綠色電力保障，實現(xiàn)“綠電驅(qū)動綠色制造”。

　　自治區(qū)領(lǐng)導(dǎo)在會議中指出，當(dāng)前，新疆正著眼構(gòu)建具有本地特色優(yōu)勢的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，重點打造包括先進(jìn)制造和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群在內(nèi)的“十大產(chǎn)業(yè)集群”，雙方在戰(zhàn)略發(fā)展方向上高度契合。

　　新疆作為“一帶一路”核心區(qū)的戰(zhàn)略地位、烏魯木齊市作為區(qū)域中心城市的核心承載能力等均可為大型戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)提供堅實基礎(chǔ)。

　　自治區(qū)政府將全力當(dāng)好“創(chuàng)新合伙人”角色，在項目選址過程中優(yōu)先考慮滿足戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)特殊要求的區(qū)域，集合區(qū)域優(yōu)勢資源以確保項目長期穩(wěn)定運行，形成“技術(shù)-產(chǎn)業(yè)-金融”正循環(huán)，將項目打造成為資源型地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的典范之作。

　　以創(chuàng)新之火 鍛造燎原之光

　　在新疆維吾爾自治區(qū)政府的高位推動、中國原子能科學(xué)研究院的技術(shù)引領(lǐng)、上海朱光亞戰(zhàn)略科技研究院的轉(zhuǎn)化協(xié)同、新疆烏魯木齊市的全力承接下，國家戰(zhàn)略急需的鋰同位素富集新技術(shù)重大產(chǎn)業(yè)基地項目在新疆的落地工作已進(jìn)入加速推進(jìn)階段。

　　這是國家在關(guān)鍵戰(zhàn)略材料領(lǐng)域從被動保障到主動引領(lǐng)、從環(huán)境代價到綠色生產(chǎn)的歷史性跨越，更是將國家實驗室“創(chuàng)新之火”鍛造成為大國逐夢“燎原之光”的關(guān)鍵一躍。

　　轉(zhuǎn)自：正昕實驗室公眾號

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