命脈產業 落子新疆
當前，新一輪科技革命和產業變革加速演進，前沿科技競爭日趨激烈。我國在核能研究領域已堅守數十年，近年來各項技術屢獲突破，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產業化突變時刻正在加速到來。
在此背景下，亟須在相關原料領域提前布局，方能在國際競爭中占據先手。富集6Li（30~90%）是聚變堆發展不可或缺的原料；高度富集的7Li（99.99%以上）是熔鹽反應堆MSR（Molten Salt Reactor）最常用的載體鹽或冷卻劑。鋰同位素富集技術的國產化將成為滿足我國核能發展過程中爆炸性需求的關鍵所在。
為服務國家重大戰略需求，深度踐行“四個面向”重要講話精神，近日，中國工程院院士、中核集團首席科學家胡石林，上海朱光亞戰略科技研究院院長姚軍，上海朱光亞戰略科技研究院戰略新興中心主任陳昕一行專程赴新疆維吾爾自治區與自治區黨委副書記、烏魯木齊市委書記張柱，自治區副主席凱賽爾.阿布都克熱木等主要領導及相關負責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重大產業基地項目在疆選址落地等事宜進行深入研討與部署。
該項目依托胡石林院士團隊自主研發的冠醚法分離技術，采用全球首臺套綠色環保生產裝置，可完全替代目前全球唯一大規模應用于工業生產的鋰汞齊法工藝，實現全過程清潔生產。
第四代核電站釷基熔鹽堆
全超導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，在分離過程中需要大量使用汞，存在劇毒污染、效率低下、難以規模化等致命缺陷，無法滿足聚變堆及熔鹽堆的發展需求，嚴重制約我國戰略材料自主供應。
“分離”即是“自立”。由胡石林院士領銜的中國原子能科學研究院研發團隊經過多年基礎研究，成功突破冠醚-離子液體萃取分離技術，該體系所需設備及運行原理均實現國產化，在工藝運行過程中有害物質零排放，并已進入工程放大階段。
以冠醚法取代汞齊法，不僅斬斷了束縛核能發展的污染鎖鏈，還鍛造了環境友好的穩定供應鏈，這是科技創新和產業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，在核領域中都起著重要的作用。6Li的熱中子吸收截面達 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DT核聚變反應。6LiH可用于熱中子屏蔽，此外，6Li可用來制作中子探測器，應用于許多高端技術中，如衛星。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堆中（7Li純度約99.99%）。高濃的7LiOH還可以用來調節壓水堆（PWR）中冷卻劑的pH，減少主回路系統的腐蝕。此外7Li還可作為硼中子俘獲療法的中子源即7Li靶，應用于醫學領域。
立足天山 承載國家“鋰”想
同位素分離屬于高能耗過程，而新疆坐擁十大風區、五大光區，風光資源儲量占全國1/4以上，可為高載能項目提供充足的綠色電力保障，實現“綠電驅動綠色制造”。
自治區領導在會議中指出，當前，新疆正著眼構建具有本地特色優勢的現代化產業體系，重點打造包括先進制造和戰略性新興產業集群在內的“十大產業集群”，雙方在戰略發展方向上高度契合。
新疆作為“一帶一路”核心區的戰略地位、烏魯木齊市作為區域中心城市的核心承載能力等均可為大型戰略產業基地建設提供堅實基礎。
自治區政府將全力當好“創新合伙人”角色，在項目選址過程中優先考慮滿足戰略產業特殊要求的區域，集合區域優勢資源以確保項目長期穩定運行，形成“技術-產業-金融”正循環，將項目打造成為資源型地區高質量發展的典范之作。
以創新之火 鍛造燎原之光
在新疆維吾爾自治區政府的高位推動、中國原子能科學研究院的技術引領、上海朱光亞戰略科技研究院的轉化協同、新疆烏魯木齊市的全力承接下，國家戰略急需的鋰同位素富集新技術重大產業基地項目在新疆的落地工作已進入加速推進階段。
這是國家在關鍵戰略材料領域從被動保障到主動引領、從環境代價到綠色生產的歷史性跨越，更是將國家實驗室“創新之火”鍛造成為大國逐夢“燎原之光”的關鍵一躍。
轉自：正昕實驗室公眾號
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