前言

能源，是每個(gè)國家的核心命脈，而在當(dāng)今這個(gè)傳統(tǒng)化石能源日益減少的時(shí)代，開發(fā)新型能源已經(jīng)成為各國迫在眉睫的戰(zhàn)略任務(wù)。

就在全球?yàn)榇私箲]之際，中國甘肅武威的一座實(shí)驗(yàn)設(shè)施悄然崛起，正在徹底顛覆全球能源格局。

甚至有專家據(jù)此斷言：我國已經(jīng)攻克了全球性技術(shù)難題，率先美國建成了“無限能源”系統(tǒng)！

就連一貫冷靜理性的科研人員也指出，這種能源足夠支撐中國使用兩萬年...

那么，這究竟是怎么回事？中國實(shí)現(xiàn)了哪些重大突破？

能源競(jìng)爭(zhēng)

近年來，全球工業(yè)發(fā)展迅猛，這在提升人類生活質(zhì)量的同時(shí)，也帶來了日益增長的能源需求。

然而，人類目前主要依賴的傳統(tǒng)化石能源正面臨枯竭危機(jī)，由于石油、煤炭等資源需要漫長地質(zhì)時(shí)期形成，因此屬于不可再生資源。

換句話說，當(dāng)前全球能源消耗速度遠(yuǎn)超補(bǔ)充速度，幾乎處于透支狀態(tài)，終將面臨枯竭的一天。

正因?yàn)槿绱?，新能源研發(fā)已成為世界各國的戰(zhàn)略重點(diǎn)。

上世紀(jì)70年代，世界主要國家紛紛將鈾基核能技術(shù)作為主攻方向，展開激烈競(jìng)爭(zhēng)。

但問題在于，“鈾”具有極高的不穩(wěn)定性，一旦發(fā)生事故，后果將極為嚴(yán)重，而核事故的風(fēng)險(xiǎn)始終無法完全避免。此外，鈾基核能還會(huì)產(chǎn)生大量難以處理的放射性廢料，對(duì)環(huán)境造成潛在威脅。

對(duì)于我國而言，形勢(shì)更加嚴(yán)峻：國內(nèi)鈾資源儲(chǔ)量有限，長期依賴進(jìn)口，存在被“卡脖子”的風(fēng)險(xiǎn)。

這顯然不是可以長期依賴的解決方案，因此我國不得不另辟蹊徑。

但就在關(guān)閉一扇門的同時(shí)，大自然也為我國打開了一扇窗：釷。

“釷”是一種不同于“鈾”的能源路徑，其前景甚至更加廣闊，因?yàn)槠湓诘貧ぶ械膬?chǔ)量是鈾的3到4倍，資源更豐富。

更重要的是，我國擁有全球最豐富的釷礦資源，尤其在內(nèi)蒙古白云鄂博地區(qū)，釷礦儲(chǔ)量超過百萬噸，占全球總量60%以上，預(yù)計(jì)可供中國使用兩萬年...

這一資源優(yōu)勢(shì)使我國能夠徹底擺脫對(duì)鈾燃料的依賴，構(gòu)建完全自主可控的能源體系。

而且，釷的開采成本僅為鈾的十分之一，還能通過稀土尾礦提取，形成“資源循環(huán)利用”的高效模式。

不過僅有資源還不夠，關(guān)鍵還是要掌握高效、安全利用釷的技術(shù)。

正因如此，在上世紀(jì)70年代各國集中發(fā)展鈾基核能時(shí)，我國卻默默啟動(dòng)了釷基熔鹽堆技術(shù)的研究，經(jīng)過多年積累，最終成功建造了釷基熔鹽堆。

釷基熔鹽堆

釷基熔鹽堆最核心的技術(shù)特征，便是其使用的“熔鹽”：

傳統(tǒng)核電站通常采用高壓容器裝載鈾燃料，并通過水冷系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但存在巨大安全隱患，一旦冷卻系統(tǒng)失效，核泄漏幾乎不可避免。

而采用“熔鹽”技術(shù)的釷基熔鹽堆，則從根本上解決了這一難題。

釷基熔鹽堆摒棄了傳統(tǒng)高壓容器，采用高溫熔融的氟化物鹽作為核心介質(zhì)。

它同時(shí)具備兩種功能：既是核燃料的溶解池，又是高效的冷卻劑。

正常運(yùn)行時(shí)，它負(fù)責(zé)溶解釷-232與鈾-233；當(dāng)溫度過高時(shí)，熔鹽會(huì)自然膨脹，自動(dòng)抑制反應(yīng)速率，實(shí)現(xiàn)“自我降溫”，從根本上杜絕了堆芯熔毀的風(fēng)險(xiǎn)。

此外，釷基熔鹽堆在效率方面也有顯著提升，其能量轉(zhuǎn)換率遠(yuǎn)超傳統(tǒng)核電站的33%，并且無需停機(jī)即可持續(xù)運(yùn)行，能夠邊發(fā)電邊補(bǔ)充燃料。

相比之下，傳統(tǒng)核電站必須停機(jī)數(shù)周甚至數(shù)月更換燃料，過程繁瑣且影響供電穩(wěn)定性。

在環(huán)保方面，熔鹽堆同樣取得重大突破，其產(chǎn)生的放射性廢物僅為傳統(tǒng)核堆的1%，且衰變周期縮短至200-300年。

最關(guān)鍵的是，熔鹽堆對(duì)水資源需求極低，這意味著它不再像傳統(tǒng)核電站那樣必須建在沿海地區(qū)，而是可以向西部地區(qū)轉(zhuǎn)移，優(yōu)化我國能源布局。

未來，熔鹽堆可以在全國任何需要能源的地方建設(shè)，包括沙漠、戈壁等偏遠(yuǎn)地區(qū)...

在甘肅武威，目前就建有世界上最重要的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：一座2MWt 液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆，于2018年9月正式動(dòng)工，2021年完成主體工程。

2023年，該實(shí)驗(yàn)堆首次實(shí)現(xiàn)臨界反應(yīng)，2024年10月完成全球首次熔鹽堆加釷實(shí)驗(yàn)。今年4月，中國科學(xué)院上海分院宣布，該實(shí)驗(yàn)堆已實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

這標(biāo)志著中國已在第四代核能技術(shù)領(lǐng)域走在世界前列。

今年6月，我國正式宣布將在武威建設(shè)全球首座商用釷基熔鹽堆核電站，計(jì)劃于2029年投入運(yùn)行。

根據(jù)規(guī)劃，到2035年，我國將建成5到10座商業(yè)化釷基熔鹽堆，宏偉藍(lán)圖正逐步展開，中國將在新能源領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步。

更令人振奮的是，釷基熔鹽堆的應(yīng)用遠(yuǎn)不止替代傳統(tǒng)核電站，它在更多領(lǐng)域都具有巨大潛力。

以它的小型化、模塊化特性為例，我們可以制造出僅需10米×3米空間的集裝箱式熔鹽堆。

這種裝置可為極地科考站、深空探測(cè)基地提供穩(wěn)定能源，解決未來月球基地、火星基地的能源問題，同時(shí)也能用于核潛艇、核動(dòng)力航母的升級(jí)。

事實(shí)上，我國在這方面已邁出實(shí)質(zhì)性步伐，中國船舶集團(tuán)正在研發(fā)30萬噸級(jí)釷基核動(dòng)力貨輪，一旦成功，將實(shí)現(xiàn)全球無補(bǔ)給航行。

當(dāng)然，也有人會(huì)問，釷基熔鹽堆雖有諸多優(yōu)勢(shì)，難道就沒有技術(shù)難題？答案是肯定的。

美國其實(shí)早在該領(lǐng)域領(lǐng)先全球，美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室早在1965年就建成了世界上首個(gè)液態(tài)燃料熔鹽實(shí)驗(yàn)堆。

但問題在于，熔鹽具有極強(qiáng)的腐蝕性，導(dǎo)致材料技術(shù)難以支撐，最終只能放棄。中國同樣在這一技術(shù)瓶頸上長期受阻。

直到2011年，我國啟動(dòng)了對(duì)熔鹽堆關(guān)鍵技術(shù)的全面攻關(guān)，經(jīng)過多年努力，成功研發(fā)出專為抵抗高溫熔鹽腐蝕設(shè)計(jì)的鎳基合金GH3535材料。

該材料在700℃熔鹽中的年腐蝕率低于0.02毫米，壽命較傳統(tǒng)材料提升10倍，徹底攻克了這一世界級(jí)難題，震驚全球。

可以說，我們已經(jīng)打開了一扇通向未來能源的大門，而中國將堅(jiān)定不移地走在這一領(lǐng)域最前沿！

參考信源：

金融界 第四代核電技術(shù)代表 釷基熔鹽堆重塑能源結(jié)

澎湃新聞 目前全球唯一的釷基熔鹽堆建成運(yùn)行！我國成功舉辦“風(fēng)暴﹣2025”核安保演練

央視網(wǎng) 甘肅武威釷基熔鹽堆即將建成小型實(shí)驗(yàn)堆