中国核能技术重大突破！世界唯一运行的钍基熔盐堆实现钍铀燃料转换
茫茫戈壁滩上，一座看似普通的实验装置，正悄然改写全球核能格局。
在甘肃武威市民勤县的戈壁滩上，一座名为2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆（TMSR）的核能装置近日取得里程碑式突破——首次实现钍铀核燃料转换。
这一由中国科学院上海应用物理研究所牵头完成的成就，使中国成为目前国际上唯一运行并实现钍燃料入堆的熔盐堆，进一步巩固了我国在国际熔盐堆研究领域的引领地位。
01 核能新纪元：钍基熔盐堆的横空出世
核能领域迎来历史性时刻。2024年10月，中国科学家在甘肃民勤的钍基熔盐实验堆完成世界上首次熔盐堆加钍实验，成功实现钍铀核燃料转换。
这意味着我国在国际上率先建成独具特色的熔盐堆和钍铀燃料循环研究平台。
钍基熔盐堆是以高温熔盐作为冷却剂的第四代先进核能系统，具有固有安全、无水冷却、常压工作和高温输出等优点。
它是国际公认最适配钍资源核能利用的堆型，这一技术路线契合中国钍资源丰富的资源禀赋。
02 突破资源瓶颈：钍资源的巨大潜力
中国为何要倾力研发钍基熔盐堆？答案源于能源安全的战略考量。
我国铀资源匮乏，长期依赖进口，而钍资源却极为丰富。中国已探明钍资源工业储量达28万吨，仅次于印度，位居世界第二。
更具竞争力的是，我国钍矿多为稀土开采的伴生副产品，相当于“开采稀土附赠钍资源”。
这不仅大幅降低了核燃料的获取成本，更顺带解决了稀土开采的增值利用，实现一举两得。
03 技术颠覆：钍基熔盐堆的卓越特性
资源优势
钍基熔盐堆打破了传统核电对铀燃料的依赖，将我国储量丰富的钍作为核燃料。
1吨钍裂变产生的能量抵得上200吨铀，相当于350万吨煤炭。
按当前能耗计算，我国内蒙古白云鄂博矿区现有钍资源储量可满足我国长达数千年的能源需求。
安全突破
传统核电站因依赖水冷却，存在堆芯熔毁引发核泄漏的风险。而钍基熔盐堆采用的高温熔盐，本身就能在600-700°C的高温下保持稳定液态，是完美的“热量搬运工”。
“钍基熔盐堆可以在常压下运行，无需高压容器，从根本上杜绝了爆炸风险。”上海应物所总工程师夏晓彬解释。
他补充道：“我们使用的熔盐本身对放射性核素具有很好的包容作用。即使发生泄漏，熔盐会流入专用安全设施，随温度降低快速凝固，让风险得到控制。”
选址灵活
传统核电站是“喝水大户”，一座百万千瓦级机组每小时需消耗数千吨冷却水，因此必须建在沿海或大江大河沿岸。
钍基熔盐堆则摆脱了水资源束缚，能够在干旱的戈壁滩上运行。正因为有了这套“不口渴”的冷却系统，钍基熔盐堆摆脱了传统核电的选址束缚，有望走向更广阔的天地。
04 自主研发：核心技术100%国产化
这一成就背后是中国科研界长达十余年的艰苦攻关。2011年，中国科学院启动首批战略性先导科技专项“未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统”，由上海应物所牵头实施。
专项实施期间，近百家国内科研机构、高等院校和产业集团深度参与研发与工程建设。
他们攻克了实验堆设计、关键材料与设备研制、安装与调试及堆安全等方面的技术难题。
令人振奋的是，实验堆整体国产化率超过90%，关键核心设备100%国产化，供应链自主可控。
这意味着中国已全面掌握钍基熔盐堆系列核心技术，包括耐熔盐腐蚀高温镍基合金与超细孔径核石墨的制造工艺、镍基合金焊接技术、高纯熔盐及燃料盐的规模化制备技术等。
05 发展蓝图：从实验堆到商业应用的路径
钍基熔盐实验堆的建成并首次实现钍铀核燃料转换，为其实验堆、研究堆、示范堆 “三步走”发展战略从蓝图转化为路径清晰的“施工图”奠定了坚实基础。
中国科学院上海应物所所长戴志敏表示，下一步将通过与中国能源领域领军企业深度合作，共建钍基熔盐堆产业链和供应链，目标是2035年建成百兆瓦级钍基熔盐堆示范工程并实现示范应用。
随着技术逐步成熟，钍基熔盐堆正从实验走向产业化，未来有望与太阳能、风能、高温熔盐储能、高温制氢、煤气油化工等产业深度融合，构建多能互补低碳复合能源系统，可为我国能源安全提供全新解决方案。
从甘肃戈壁到未来能源蓝图，钍基熔盐堆的突破不仅意味着中国在第四代核能技术上的领跑，更预示着一场能源格局的深刻变革。
钍基熔盐堆有望打破中国核电对铀燃料的依赖，将中国储量丰富的钍元素作为核燃料，为国家能源安全与可持续发展提供重要支撑。
随着2035年百兆瓦级示范工程目标的设立，中国正朝着能源自主的未来稳步迈进。
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