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文|三弟
编辑|三弟

前言

就在我们担心石油枯竭、碳排放过高的时候，中国科学家已经在悄悄突破一项可能彻底改变世界能源格局的技术。这项技术使用的燃料在中国储量丰富到可以用两万年，产生的废料比传统核电站少十倍，而且几乎不可能发生类似福岛那样的核事故。这听起来是不是像科幻电影里才有的完美能源？它到底是什么，又将如何影响我们的未来？

从煤油灯罩到未来能源的神奇旅程

上世纪五十年代之前，人们根本想不到这种物质未来会成为解决人类能源危机的关键。

中国的钍资源储量惊人，据专家估计足够全国使用两万年。这种银白色的金属元素，熔点比铁高，密度却比铁小，更重要的是，它可以通过核反应产生巨大的能量。

最初发现钍核能潜力的并不是中国。1960年代，美国橡树岭国家实验室完成了熔盐堆技术的验证工作，证明了钍作为核燃料的可行性。

然而由于种种原因，美国并未继续深入研发这项技术。中国科学家从美国公开的历史资料中获得启发，于1970年启动了代号"728工程"的项目，开始了钍基核能的早期探索。

35亿元投入背后

2011年，中国对钍基熔盐堆研发的态度发生了根本性转变。当年，中国科学院正式启动了钍基熔盐堆专项研究计划，一次性投入了3.5亿美元（约合当时人民币约22亿元）的巨额资金，这在中国能源研究领域是一笔相当可观的投入。

该专项由中科院上海应用物理研究所牵头，联合了中核集团、江南造船集团、上海建工等多家国内顶尖科研机构和企业。这种科研院所与产业巨头的强强联合，显示了中国对这项技术的重视程度。

经过六年的理论研究和技术攻关，2017年，中国在甘肃省武威市开工建设了名为"TMSR-LF1"的实验堆。这座实验装置虽然体积不大，但却凝聚了中国核能领域数千名科研人员的心血和智慧。

不用停机加燃料它的革命性突破

传统核电站需要定期停机更换燃料，这不仅降低了发电效率，也增加了运营成本。而钍基熔盐堆的一个革命性突破就是可以在不停机的情况下添加新燃料。

2025年4月，中国的钍基熔盐堆实验装置首次实现了这一技术突破，这意味着未来的钍基核电站可以实现连续稳定运行，大幅提高能源输出效率。而这一技术成就的背后，是2023年6月获得运行许可证和2024年6月成功实现满功率运行的一系列关键里程碑。

与传统铀基核反应堆相比，钍基熔盐堆的燃料利用率高达95%，而常规核电站的铀利用率通常只有5%左右。这意味着同等质量的燃料，钍堆能释放出近20倍的能量。更重要的是，钍堆产生的核废料仅为铀堆的十分之一，大大减轻了核废料处理的环境压力。

天然的安全阀

福岛核事故后，核能安全成为全球关注焦点。而钍基熔盐堆在设计上具有革命性的安全优势。

这种反应堆使用熔融盐作为冷却剂和燃料载体，而不是传统反应堆中的高压水。在异常情况下，反应堆底部的"冷冻塞"会自动融化，使燃料盐流入安全容器，反应自动停止，无需任何外部干预或电力支持。

这种被称为"自动安全停堆机制"的设计，使得类似切尔诺贝利或福岛那样的灾难性事故几乎不可能发生。

更值得一提的是，钍堆工作在常压状态，不存在高压爆炸的风险。反应堆中没有可燃气体，也就不存在氢气爆炸的可能。这些特性使得钍基熔盐堆成为目前人类已知的最安全核能技术之一。

从实验堆到商业化

目前，中国的钍基熔盐堆还处于实验阶段，但已经规划了明确的商业化路线图。根据中国科学院的计划，2029年将建成10兆瓦的研究堆并实现并网发电，这将是全球首个真正意义上的钍基熔盐发电站。

到2060年前，中国计划形成完整的钍基核能商业化产业链，包括从钍矿开采、燃料制备、反应堆建造到废料处理的全过程。这一时间点也与中国提出的"碳中和"目标时间相吻合，显示出钍基核能在中国未来能源战略中的重要地位。

除了发电，钍基熔盐堆还有多元化的应用前景。它可以用于海水淡化、工业供热、氢能生产，甚至可以应用于核动力船舶等领域。特别是在氢能生产方面，钍堆产生的高温热能可以直接用于水的热化学分解，生产绿色氢能，效率远高于传统电解水方法。

结语

钍基熔盐堆技术的突破，不仅为中国能源安全提供了新的选择，也为全球能源转型和碳中和目标的实现提供了新路径。这项被誉为第四代核能技术的重大突破，凭借其安全性、经济性和可持续性，有望在不远的将来成为人类能源体系的重要支柱，帮助我们告别化石燃料时代，迈入清洁能源的新纪元。

信息来源

中国科学院上海应用物理研究所《钍基熔盐堆技术研发进展报告》，2024年7月

国家能源局《新一代核能技术发展规划（2023-2035）》，2023年3月

《中国钍资源调查评估报告》，中国地质调查局，2022年12月

《第四代核能系统国际论坛技术路线图》，2021年10月更新版

《核能与可再生能源协同发展白皮书》，中国核能行业协会，2024年2月