當人們談及核能時,腦海中往往會浮現出沿海地區矗立的巨大冷卻塔、翻涌的白霧,以及嚴格的安全管控措施。然而,中國科學家卻在戈壁深處書寫著核能發展的新篇章——一座不依賴海水冷卻、不產生高壓蒸汽,甚至摒棄傳統鈾燃料的釷基熔鹽實驗堆,正在這里靜靜運行。
2025年10月,中國科學院宣布了一項震驚世界的突破:全球首座實現"釷鈾轉化"的釷基熔鹽反應堆在甘肅武威成功運行。這項突破不僅標志著中國在核能領域實現了從"跟跑"到"領跑"的跨越,更可能徹底改變全球能源格局。
長期以來,中國核能發展始終面臨著一個核心難題——鈾資源短缺。據國家地質資料顯示,中國已探明的鈾儲量僅約17萬噸,位居世界第十,且多數為低品位礦藏,開采成本高昂。這使得中國核電燃料長期依賴進口,能源安全始終存在隱患。
但釷資源的發現徹底改變了這一局面。中國釷儲量高達28萬噸,位居全球第二,其中超過70%集中在包頭白云鄂博稀土礦區。這意味著在開采稀土的過程中,我們就能同步獲取大量釷資源。這種"買一送一"的資源模式,不僅解決了核燃料短缺問題,更讓中國在能源領域獲得了戰略主動權。
從能量密度來看,釷的優勢更加顯著。一噸釷裂變釋放的能量相當于200噸鈾或350萬噸煤炭。僅白云鄂博現有的釷儲量,就足以支撐中國上千年的能源需求。這種從"能源焦慮"到"能源自主"的轉變,不僅是經濟層面的飛躍,更是國家戰略層面的重大突破。
釷基熔鹽堆的突破不僅在于資源優勢,更在于其顛覆性的技術原理。與傳統核電站不同,釷本身不能直接發生鏈式反應,必須通過中子轟擊轉化為鈾-233才能作為燃料。這一"點石成金"的過程被稱為"釷鈾轉化",是全球核能研究的技術制高點。
中國科學院上海應用物理研究所的科研團隊經過十余年攻關,成功實現了這一技術突破。他們的實驗堆采用液態燃料設計,將核燃料直接溶解在高溫氟化鹽中。這種液態混合物既是燃料,又是冷卻劑,工作溫度可達700℃。更令人驚嘆的是,系統內置了"自我保護"機制——當溫度過高時,底部的冷凍塞會自動熔化,使熔鹽流入應急儲罐,反應立即終止。
這種設計徹底解決了傳統核電站的安全隱患。沒有高壓系統,不存在爆炸風險;冷卻鹽凝固后形成晶體,不易泄漏且不會污染地下水。這正是第四代核能系統追求的"固有安全"特性,讓核能真正成為一種可控、安全的能源選擇。
從技術原理到工程實踐,中國科學家用扎實的科研工作將"釷夢"變為現實。當他們宣布"在熔鹽堆中成功實現釷鈾轉化"時,全球核能界為之震動。這不僅是一臺反應堆的成功,更是核能技術路線的重新定義。
這項突破的意義遠不止于發電。首先,它讓中國在能源戰略上獲得了完全自主權。過去幾十年,國際能源市場波動頻繁,而釷資源完全掌握在中國手中,這為能源安全提供了堅實保障。
其次,高溫熔鹽堆的熱能利用價值極高。700℃的高溫不僅是發電的理想條件,更是制氫的理想熱源。未來氫能社會的發展,若能依托釷基熔鹽堆供能,將實現清潔、安全、低能耗的制氫過程。
這項技術還能與太陽能、風能等可再生能源形成互補。通過高溫儲能系統,可以構建穩定、多能互補的低碳能源網絡,讓清潔能源擺脫"靠天吃飯"的局限。
中國能在這條路線上取得領先,得益于多方面的優勢。完整的稀土產業鏈為釷燃料提供了資源保障;強大的輸電網技術和能源基礎設施體系,為熔鹽堆商業化提供了現實可能。這些條件缺一不可,構成了中國獨特的競爭優勢。
從"能源短板"到"全球首創",中國科學家用十幾年時間完成了這場靜默的革命。戈壁灘的風沙見證了科研人員的堅守,也見證了中國核能自主創新的跨越。這不僅是科技領域的突破,更是國家戰略能力的提升——當能源真正掌握在自己手中時,一個國家才能擁有真正的底氣。











