Trung Quốc Giới Thiệu Tàu Chuyển Hạt Nhân Thorium: Một Bước Nhảy Vọt Cho Giao Thủy Bền Vững Toàn Cầu

Trung Quốc sắp cách mạng hóa vận tải biển toàn cầu với việc công bố các thông số kỹ thuật quan trọng cho một con tàu hàng hạt nhân cỡ lớn. Con tàu đột phá này, được thiết kế để chở tới 14.000 container tiêu chuẩn, sẽ được vận hành bởi một lò phản ứng muối tan thorium tiên tiến TMSR, đánh dấu một bước tiến lớn trong công nghệ hạt nhân thế hệ mới và vận tải bền vững.

Theo ông Hồ Khải Kỳ, một kỹ sư cao cấp của tập đoàn đóng tàu nổi tiếng Giang Nam, hệ thống đẩy của con tàu sẽ tận dụng công suất nhiệt 200 megawatt. Mức công suất này tương đương với các lò phản ứng S6W đáng gờm được trang bị trên tàu ngầm tấn công hạt nhân tiên tiến Seawolf-class của Hải quân Mỹ, nhấn mạnh khả năng năng lượng khổng lồ của sáng kiến hàng hải mới của Trung Quốc.

Hệ Thống Đẩy Tiên Tiến và Hiệu Suất Vượt Trội

Mặc dù khái niệm về con tàu đã được công bố lần đầu vào năm 2023, các thông số kỹ thuật vẫn còn khan hiếm cho đến gần đây. Kỹ sư Hu giải thích rằng công suất nhiệt 200MW sẽ không trực tiếp đẩy con tàu mà sẽ cung cấp năng lượng cho máy phát điện carbon dioxide siêu tới hạn (sCO2) sử dụng chu trình Brayton cực kỳ hiệu quả. Hệ thống thông minh này sẽ tạo ra 50MW điện năng, đủ để đẩy con tàu khổng lồ trong nhiều năm không cần tiếp nhiên liệu.

Một lợi thế chính của thiết kế này nằm ở hiệu suất chuyển đổi năng lượng xuất sắc. Chu trình sCO2 tiên tiến đạt hiệu suất chuyển đổi nhiệt điện ấn tượng từ 45 đến 50 phần trăm. Điều này đại diện cho một cải tiến đáng kể so với hiệu suất khoảng 33 phần trăm điển hình của các lò phản ứng dựa trên hơi nước thông thường, mở đường cho các hoạt động vận tải hạt nhân hiệu quả hơn về mặt năng lượng và khả thi về mặt kinh tế.

An Toàn Bẩm Sinh và Thiết Kế Module

Lựa chọn thorium thay cho urani truyền thống làm nhiên liệu mang lại lợi thế chính về mặt an toàn vốn có. Thorium không chỉ dồi dào hơn mà thiết kế lò phản ứng loại bỏ nhu cầu làm mát bằng nước, góp phần tạo ra một hệ thống nhỏ hơn, yên tĩnh hơn và an toàn hơn về mặt vốn có. Hu đã trình bày nhiều biện pháp bảo vệ chắc chắn được tích hợp vào thiết kế của lò phản ứng:

• Nó hoạt động ở áp suất khí quyển, loại bỏ hoàn toàn rủi ro tích tụ áp suất nổ.
• Lò phản ứng có hệ số âm mạnh về nhiệt độ, đảm bảo phản ứng hạt nhân tự động giảm tốc khi nhiệt độ tăng lên, từ đó ngăn chặn bất kỳ sự cố mất kiểm soát nào.
• Hai hệ thống loại bỏ nhiệt phân hủy chủ động đã được lắp đặt. Trong trường hợp khẩn cấp cực đoan, nhiên liệu muối tan sẽ an toàn rơi vào một buồng an toàn chuyên dụng và đông đặc, hiệu quả giam giữ tất cả các vật liệu phóng xạ.

Hơn nữa, cả đơn vị lò phản ứng là một hệ thống module kín, được thiết kế có tuổi thọ 10 năm. Sau một thập kỷ hoạt động, module sẽ được thay thế hoàn toàn chứ không được tiếp nhiên liệu tại chỗ. Điều này làm giảm đáng kể các rủi ro liên quan đến rò rỉ và lỗi tiềm ẩn của con người trong quá trình tiếp nhiên liệu. Một máy phát diesel công suất 10MWe cũng sẽ ở chế độ chờ để đáp ứng bất kỳ nhu cầu năng lượng khẩn cấp nào.

Nỗ Lực Quyết Tâm của Trung Quốc Hướng Đến Vị Thế Lãnh Đạo Trong Năng Lượng Hạt Nhân

Sự phát triển của con tàu container tiên tiến này là một nền tảng trong sáng kiến chiến lược rộng lớn hơn của Trung Quốc trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân tiên tiến. Nỗ lực này theo sau một thành tựu lịch sử vào năm 2025, khi lò phản ứng thorium thử nghiệm của Trung Quốc ở sa mạc Gobi trở thành đầu tiên trên thế giới đạt được hoạt động ổn định lâu dài, khẳng định tính khả thi của công nghệ tiên tiến này. Đáng chú ý, Hoa Kỳ đã ngừng chương trình lò phản ứng thorium của chính mình vào những năm 1960.

Tận dụng nguồn dự thorium nội địa rộng lớn, đặc biệt là ở Nội Mông, Trung Quốc đang chủ động cung cấp nhiên liệu cho thế hệ lò phản ứng mới này. Kỹ sư Hu cũng gợi ý về việc khám phá thêm các tàu chạy bằng năng lượng hạt nhân khác, bao gồm một tàu ch dầu Suezmax được trang bị lò phản ứng nhanh làm mát bằng chì-bismuth và phát triển các nhà máy điện hạt nhân nổi.

Các đột phá gần đây đã củng cố thêm vị thế của Trung Quốc trong công nghệ thorium. Quốc gia này đã công bố thành công đầu tiên trong việc chuyển đổi thorium thành nhiên liệu urani trong một Lò Phản Ứng Muối Tan Thorium (TMSR). Thành tựu quan trọng này cung cấp bằng chứng cụ thể về tính khả thi kỹ thuật của việc sử dụng thorium trong hệ thống lò phản ứng muối tan, đánh dấu một cột mốc then chốt trong sự phát triển năng lượng hạt nhân sạch thế hệ mới toàn cầu và khẳng định vị thế lãnh đạo của Trung Quốc trong đổi mới hàng hải bền vững.