釷基熔鹽堆的核心原料釷，是一種與稀土金屬共生的放射性元素。雖然釷本身并不屬于稀土家族，但其在稀土開采過程中作為伴生物被大量提取。中國作為全球稀土資源大國，每年在提煉稀土的過程中會分離出大量釷元素。這些原本被視為工業廢料的釷，如今正通過先進技術轉化為寶貴的核能資源。

從技術原理來看，釷基熔鹽堆通過一系列核反應將釷-232轉化為鈾-233。這一過程涉及中子吸收、β衰變等復雜反應鏈，最終生成的鈾-233成為核裂變的主要燃料。與傳統核電站不同，釷基熔鹽堆采用液態氟化鹽作為冷卻劑和燃料載體，在高溫下形成熔鹽混合物，通過換熱系統產生蒸汽驅動發電機發電。這種設計不僅提高了能量轉化效率，還顯著增強了安全性。

中國在釷基熔鹽堆領域已取得實質性進展。2021年，位于甘肅武威的2兆瓦液態燃料釷基熔鹽實驗堆完成主體建設。2023年10月，該實驗堆首次實現臨界反應，次年6月達到滿功率運行。2025年11月，實驗堆成功實現釷鈾核燃料轉換，標志著中國在該領域的技術突破。這一系列里程碑式的進展，使中國成為全球首個掌握釷基熔鹽堆核心技術的國家。

安全性能是釷基熔鹽堆的另一大優勢。研發團隊創新性地設計了冷凍塞安全閥系統，在反應堆底部設置由冷凍鹽堵塞的管道。當系統溫度異常或斷電時，冷凍塞自動熔化，液態核燃料在重力作用下流入地下應急儲存罐，核反應隨即終止。這種完全依靠物理規律的安全機制，無需人工干預或外部電源，可有效避免類似福島核事故的風險。

能量密度方面，釷基熔鹽堆展現出驚人優勢。據測算，1噸釷鈾混合燃料產生的能量相當于200噸鈾或350萬噸標準煤。基于這一特性，釷基熔鹽堆發電成本預計可降至每度0.1元，僅為燃煤發電成本的1/3至1/4。規模化應用后，成本有望進一步降至每度5分錢，在能源經濟性方面具有顯著競爭力。

除了發電，釷基熔鹽堆的高溫余熱還具備廣泛的應用前景。其運行產生的650-700攝氏度高溫，可用于氫氣制備、化工生產高溫工藝熱供應以及城市供暖等領域。在氫能產業方面，700攝氏度高溫足以打破水或甲烷的化學鍵，實現高效制氫。在化工領域，可為石油制乙烯、合成氨等反應提供必需的高溫條件。釷基熔鹽堆還可與太陽能、風能形成互補系統，增強電網穩定性。

中國在釷基熔鹽堆領域的突破，源于強大的工業基礎和科研實力。甘肅武威實驗堆的整體國產化率超過90%，核心設備實現100%自主生產。材料領域，多家企業研發出耐高溫、耐腐蝕的特種合金和核級材料，為反應堆穩定運行提供保障。設備制造方面，上海電氣、東方電氣等企業承擔了壓力容器等核心部件的研制任務，浙富控股、寶色股份等則提供了控制棒驅動機構等關鍵系統。

發展釷基熔鹽堆技術，對中國具有重要戰略意義。作為傳統貧鈾國，中國曾長期依賴進口鈾資源滿足核能發展需求。2020年，國內核電站80%的鈾需從國外進口。隨著國際形勢變化，鈾供應鏈面臨不確定性風險。釷基熔鹽堆技術的成熟，使中國可充分利用豐富的釷資源（探明儲量超100萬噸，占全球70%），實現能源自主可控。專家指出，中國釷資源足以支撐未來上千年的能源需求，為能源安全提供長期保障。

國際能源市場研究機構預測，到2035年，全球釷基熔鹽堆市場規模將達到1.5萬億元人民幣。憑借技術領先優勢，中國有望占據60%以上市場份額，引領第四代核電技術發展。這一技術突破不僅將重塑全球能源格局，更可能催生以中國為核心的"釷能源共同體"，推動國際能源合作向更高水平邁進。