10月28日,中科院在甘肅武威宣布,2兆瓦的釷基熔鹽堆實驗堆正式投入運行。中國成為全球首個將釷燃料真正應用于反應堆并實現(xiàn)穩(wěn)定運行的國家。
這一突破改寫了核能領(lǐng)域的國際格局,是中國在高科技領(lǐng)域自主創(chuàng)新的關(guān)鍵一步。釷基熔鹽堆的意義在于其技術(shù)路徑、資源意義、安全水平和國際影響都與傳統(tǒng)核電站完全不同。
許多人對核能新技術(shù)的第一反應是高風險、大投入且用途有限。然而,釷基熔鹽堆的落地卻是全球能源技術(shù)的重要進展。它不僅是一個“升級版”的核電站,還解決了多個關(guān)鍵問題。
中國鈾資源稀缺,每年需要進口大量鈾。而釷在中國儲量豐富,已探明的釷儲量達140萬噸,理論上足夠14億人使用幾千年。釷基熔鹽堆的使用大大增強了中國的能源獨立性,解決了長期以來的資源瓶頸問題。
釷基熔鹽堆的技術(shù)路線徹底改變。傳統(tǒng)核電站依賴鈾核裂變發(fā)電,而釷本身不能直接裂變。但通過中子轟擊,釷-232可以轉(zhuǎn)化為可裂變的鈾-233,成為核燃料。此外,熔鹽堆不需要冷卻水,使用氟化鹽液體作為燃料和冷卻劑,即使在干旱地區(qū)也能穩(wěn)定運行。
安全性方面,釷基熔鹽堆的設計邏輯使其在溫度過高時會自動減速甚至停堆,不會出現(xiàn)爐心熔毀的情況。底部設計有應急罐,一旦異常,熔鹽會凝固成“鹽塊”,鎖定放射性物質(zhì),泄漏風險幾乎為零。實驗堆周邊的輻射水平接近自然環(huán)境,這意味著核電站不再局限于海邊,內(nèi)陸地區(qū)也能使用。
美國、歐洲和日本也曾嘗試過釷基熔鹽堆,但因冷戰(zhàn)時期的優(yōu)先發(fā)展武器級核材料而被擱置。現(xiàn)在,中國是唯一將其變?yōu)楝F(xiàn)實的國家。釷燃料循環(huán)不會產(chǎn)生武器級钚,符合國際核擴散防控要求,這為中國技術(shù)輸出提供了便利。
未來,中國計劃將釷基熔鹽堆與風電、光伏等新能源結(jié)合,形成多能互補系統(tǒng)。這種組合方式將在新疆、青海等地大規(guī)模推廣,推動西部地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)布局升級。
釷基熔鹽堆的成功背后是無數(shù)科技工作者的辛勤努力和國家長期重視基礎(chǔ)研究的結(jié)果。56000小時的材料實驗,相當于連續(xù)監(jiān)測六年多,才有了今天的技術(shù)成果。中國在鎳基合金、核石墨等關(guān)鍵材料上也實現(xiàn)了自主研發(fā)。
從歷史角度看,1970年中國曾嘗試過熔鹽堆,但因工業(yè)基礎(chǔ)不足而暫停。五十多年后,科研團隊經(jīng)過不懈努力,終于實現(xiàn)了技術(shù)領(lǐng)先。按照中科院的規(guī)劃,先有2兆瓦實驗堆,再有研究堆,最終是百兆瓦級示范堆。到2035年,中國有望實現(xiàn)規(guī)模化商用。
釷基熔鹽堆不僅讓中國擺脫了資源瓶頸,還為能源結(jié)構(gòu)帶來了革命性的變化。這一成就不僅是科技突破,更是國家戰(zhàn)略的新高度。它使中國在能源安全、技術(shù)自主和低碳發(fā)展方面占據(jù)了先機。
中國科學院上海應用物理研究所牽頭建成的2兆瓦液態(tài)燃料釷基熔鹽實驗堆,首次實現(xiàn)了釷鈾核燃料轉(zhuǎn)換,并在國際上首次獲取了釷入熔鹽堆運行后的實驗數(shù)據(jù)
2025-11-01 10:21:41我國首次實現(xiàn)基于熔鹽堆的釷鈾核燃料轉(zhuǎn)換