中國(guó)釷堆領(lǐng)跑全球！戈壁解鎖千年能源密碼

2025 年 11 月，甘肅武威民勤縣的茫茫戈壁上，一座銀白色的 “能量大鍋” 格外耀眼。

中國(guó)科學(xué)院官宣的重磅消息直接引爆全球能源圈：全球唯一運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)釷燃料入堆的熔鹽堆，成功完成釷 - 232 到鈾 - 233 的完整轉(zhuǎn)換。

這可是人類(lèi)能源史上頭一回做到，說(shuō)是里程碑都不夠，簡(jiǎn)直是開(kāi)天辟地的突破！

說(shuō)句實(shí)在話(huà)，這可不是簡(jiǎn)單的技術(shù)升級(jí)，而是咱們中國(guó)在第四代核電領(lǐng)域甩出的 “王炸”。

要知道，美國(guó)、歐盟、印度追了幾十年的技術(shù)，咱們不僅率先實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用，還做到了關(guān)鍵核心設(shè)備 100% 國(guó)產(chǎn)化，整體國(guó)產(chǎn)化率超 90%，供應(yīng)鏈完全自主可控，再也不用看別人臉色。

戈壁堆里的硬核黑科技

你發(fā)現(xiàn)沒(méi)，這座 2 兆瓦熱功率的釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆，從 2017 年選址落地到 2025 年完成關(guān)鍵轉(zhuǎn)換，每一步都走得穩(wěn)扎穩(wěn)打。

2023 年 10 月首次臨界，2024 年 6 月滿(mǎn)功率運(yùn)行，現(xiàn)在又拿下燃料轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵勝利，八年時(shí)間硬是在戈壁上造出了世界頂尖的 “能源神器”。

它的核心原理說(shuō)起來(lái)也不復(fù)雜，就像一個(gè)會(huì)自己 “造燃料” 的大鍋。

釷 - 232 本身不能直接裂變，得先吸收中子變成釷 - 233，再經(jīng)過(guò)兩次 β 衰變成能發(fā)電的鈾 - 233，中間捕獲到的鏷 - 233 數(shù)據(jù)，直接證明這個(gè)轉(zhuǎn)換鏈完全打通了。

更牛的是它的燃料是液態(tài)的，核燃料溶解在 600℃以上的熔鹽里，就像一鍋 “核燃料湯”，不用停堆就能補(bǔ)料，燃料利用率比傳統(tǒng)鈾堆高 100 倍以上。

我跟你講，這背后是 14 年的技術(shù)攻堅(jiān)，最難的就是材料關(guān)。高溫熔鹽腐蝕性極強(qiáng)，美國(guó)早年的實(shí)驗(yàn)堆管道 3 個(gè)月就報(bào)廢了，咱們的科研團(tuán)隊(duì)硬是啃下了這塊硬骨頭。

黃鶴飛帶領(lǐng)的材料團(tuán)隊(duì)，要把鎳基合金在高溫熔鹽中的年腐蝕速率從國(guó)際通行的 20 微米降到 2 微米，這微小的 18 微米之差，直接決定反應(yīng)堆能不能安全運(yùn)行 30 年。

他們采用 “真空感應(yīng) + 真空自耗” 雙聯(lián)冶煉工藝，把硼含量嚴(yán)格控制在 1ppm 以下。

撫順特鋼的工程師守在爐前盯著光譜儀讀數(shù)，寶色股份的技術(shù)人員試過(guò)上百種焊絲配方，終于攻克了焊接脆化的難題。

現(xiàn)在咱們自主研發(fā)的 GH3535 合金，不僅性能超國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品，成本還降了三成，航宇科技生產(chǎn)的高溫合金環(huán)鍛件，還拿了中科院的專(zhuān)項(xiàng)嘉獎(jiǎng)。

安全又省心的能源革命

從另一個(gè)角度看，釷熔鹽堆的安全設(shè)計(jì)簡(jiǎn)直讓人放心到骨子里。傳統(tǒng)核電站得用高壓容器，一旦出問(wèn)題就可能爆炸，而釷熔鹽堆是常壓運(yùn)行，從根上就杜絕了這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)。

更絕的是它的 “熔斷保護(hù)”，堆底有個(gè) “凍結(jié)塞”，萬(wàn)一溫度異常，塞子會(huì)自動(dòng)熔化，熔鹽靠重力流入地下安全罐，迅速凝固鎖定放射性物質(zhì)，福島式事故根本不可能在這里發(fā)生。

咱們中國(guó)的釷資源更是老天爺賞飯吃。已探明儲(chǔ)量超 140 萬(wàn)噸，占全球近 75%，光內(nèi)蒙古白云鄂博礦區(qū)就有 120 萬(wàn)噸，相當(dāng)于 2.8 億噸鈾的能量。

更劃算的是，這些釷大多和稀土伴生，包鋼股份通過(guò)新技術(shù)把釷回收率從 15% 提升到 35%，冶煉成本降了一半還多，相當(dāng)于挖稀土的時(shí)候順帶撿了海量能源，堪稱(chēng) “買(mǎi)一送一” 的資源紅利。

核廢料處理也是個(gè)大亮點(diǎn)。傳統(tǒng)鈾堆的高放射性廢料要存數(shù)萬(wàn)年，還容易產(chǎn)生可制核武器的钚 - 239，而釷堆產(chǎn)生的長(zhǎng)壽命放射性廢料只有鈾堆的千分之一，毒性衰減周期縮短到 300 年。

再配上 “啟明星二號(hào)” 裝置，能把核廢料利用率從 1% 提升到 95%，真正實(shí)現(xiàn)變廢為寶。更厲害的是它不用靠水冷卻，就算在年降水量不足 100 毫米的戈壁，也能穩(wěn)定運(yùn)行，選址靈活得很。

從實(shí)驗(yàn)到萬(wàn)億產(chǎn)業(yè)藍(lán)圖

如今，釷基熔鹽堆的產(chǎn)業(yè)鏈雛形已經(jīng)完全成型。

近百家科研機(jī)構(gòu)、高校和企業(yè)聯(lián)手攻關(guān)，從包鋼股份的釷資源開(kāi)發(fā)，到航宇科技的高溫合金，再到浙富控股的控制棒系統(tǒng)，形成了完整的技術(shù)閉環(huán)。

2025 年，甘肅民勤 10 兆瓦研究堆已經(jīng)開(kāi)工，預(yù)計(jì) 2029 年并網(wǎng)發(fā)電，這是 “實(shí)驗(yàn)堆 - 研究堆 - 示范堆” 三步走戰(zhàn)略的關(guān)鍵一步。

我跟你講，它的應(yīng)用場(chǎng)景遠(yuǎn)比想象中廣闊。堆芯產(chǎn)生的 700℃高溫，能直接驅(qū)動(dòng)制氫設(shè)備，讓氫能成本降低 40%；發(fā)電效率達(dá) 50%，比傳統(tǒng)核電高 15 個(gè)百分點(diǎn)。

還能做成小型模塊化反應(yīng)堆，以后買(mǎi)電可能就像買(mǎi)煤氣罐一樣方便。美國(guó)科學(xué)家甚至在研發(fā)用釷供電的汽車(chē)，8 克釷就能跑 96 萬(wàn)公里，中途不用補(bǔ)能，想想都覺(jué)得神奇。

國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中咱們已經(jīng)占盡先機(jī)。美國(guó)雖然重啟了核能研發(fā)，但釷基技術(shù)還卡在融資和周期難題上；歐盟、印度仍停留在實(shí)驗(yàn)室階段，連完整的燃料轉(zhuǎn)換都沒(méi)實(shí)現(xiàn)。

而咱們已經(jīng)明確目標(biāo)，2035 年建成百兆瓦級(jí)示范工程，讓釷基核電走向規(guī)?；瘧?yīng)用。更給力的是，咱們還愿意開(kāi)展國(guó)際合作，分享技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，讓這一清潔能源惠及全球。

結(jié)語(yǔ)

這堆 “戈壁之火” 燒得太提氣了！它不僅讓咱們擺脫了對(duì)進(jìn)口鈾的依賴(lài)，手握能用上幾千年的能源寶庫(kù)，更證明了中國(guó)科技的硬實(shí)力。

從跟跑到領(lǐng)跑，從技術(shù)突破到產(chǎn)業(yè)落地，釷基熔鹽堆給國(guó)家能源安全上了雙保險(xiǎn)。

未來(lái)，清潔電力照亮千家萬(wàn)戶(hù)，碳中和目標(biāo)穩(wěn)步推進(jìn)，這就是中國(guó)科技帶給我們的底氣和希望！別小看這堆 “核燃料湯”，它燒出的可是人類(lèi)能源的新未來(lái)，咱們等著見(jiàn)證更多奇跡就好！