中國再創(chuàng)世界第一，首座釷基熔鹽堆已經(jīng)建成！它的意義有多大？

2025年4月，中國科學(xué)院上海分院傳來喜訊：全球唯一的釷基熔鹽堆已在甘肅省武威市民勤縣順利建成并投入使用，中國再創(chuàng)世界第一。

此消息一出，迅速引起全球震驚。不僅是因為中國核能事業(yè)再創(chuàng)新的高度，還因為這一成果標志著中國率先打通了第四代核能技術(shù)的任督二脈，引領(lǐng)全球核能發(fā)展進入全新階段，意義非凡。

（釷基熔鹽堆）

難度過大，被以為是空中樓閣

那么，釷基熔鹽堆到底有多牛，為什么說它是核能領(lǐng)域的“游戲規(guī)則改變者”呢？

實際上，從科學(xué)史的角度來看，包括釷基熔鹽堆在內(nèi)的熔鹽堆核電站并非新鮮事物。

（熔鹽反應(yīng)堆）

據(jù)新華社報道《我國第四代核能技術(shù)獲重要突破 目前全球唯一的釷基熔鹽堆建成運行》可知，早在上世紀六十年代的冷戰(zhàn)時期，美國便已建成一座熔鹽試驗堆。

可以看出，這種技術(shù)對于世界主流核工業(yè)強國來說，并不陌生，在原理上沒有過多超綱之處。

但原理永遠并不等同于實踐方面，美國的熔鹽試驗堆，就由于受限于技術(shù)、材料等多方面因素，最終還沒有投入實際運用，便無疾而終，且在后續(xù)發(fā)展中逐漸淡出主流核能技術(shù)路線。

這就表明了在簡單的原理之外，熔鹽試驗堆在實際應(yīng)用上需要克服諸多難以想象的困難。

（熔鹽反應(yīng)堆）

就比如說，在熔鹽的選擇與處理方面，反應(yīng)堆運行時，需要使用溫度高達600至700度的高溫熔鹽作為反應(yīng)的燃料載體和冷卻劑，

可熔鹽在經(jīng)過了高溫處理以后，會對反應(yīng)堆的容器、管道、泵閥等核心設(shè)備造成極強的腐蝕效應(yīng)，這就意味著為了硬抗熔鹽對反應(yīng)堆容器造成的傷害，反應(yīng)堆必須采用極為特殊的耐高溫、耐腐蝕材料來制造容器及相關(guān)設(shè)備。

（熔鹽核反應(yīng)堆）

但如此一來，又引出了新的問題。一是這種材質(zhì)的生產(chǎn)成本往往較高，財政難以承擔(dān)。

二是材料往往加工難度較大，美國當(dāng)初就出現(xiàn)了加工工藝難以量產(chǎn)適配大型反應(yīng)堆的厚壁合金構(gòu)件的問題。

三是材料在長期高溫高壓環(huán)境下，性能穩(wěn)定性難以保證，可能會出現(xiàn)老化、脆化等現(xiàn)象，影響反應(yīng)堆的安全運行。

四是材料在如此惡劣情況下，可能需要大量更換，可核反應(yīng)堆的相關(guān)維護工作，難度可想而知。

（核反應(yīng)堆）

這還僅僅只是一個材料的問題，熔鹽反應(yīng)堆的燃料往往并不能直接產(chǎn)生裂變反應(yīng)，必須要先通過中子炮轟，將其轉(zhuǎn)化為能夠發(fā)生裂變的核燃料，才能進行鏈式反應(yīng)。

就比如說，釷基熔鹽堆就需要將釷232轉(zhuǎn)化為鈾233。

但是，這樣做一來成本較高，且轉(zhuǎn)化效率較低，二來，尋找合適且高效的中子源并非易事，中子源的強度、中子能譜分布等參數(shù)都會對裂變反應(yīng)的效率和安全性產(chǎn)生重要影響。

（核反應(yīng)堆）

在這一過程當(dāng)中，既要維持鏈式反應(yīng)，又要保證充足中子用于釷的轉(zhuǎn)化，否則可能會引發(fā)一系列不可預(yù)測的反應(yīng)，給反應(yīng)堆的運行帶來巨大風(fēng)險。

同時，轉(zhuǎn)化生成的鈾233易混入鈾232雜質(zhì)，鈾232 衰變會產(chǎn)生強伽馬射線，不僅增加操作人員輻射防護成本，還大幅提升燃料分離提純難度。

同時，熔鹽在反應(yīng)堆內(nèi)的流動狀態(tài)也極為復(fù)雜，如何精確控制熔鹽的流速、流量以及流動方向，以確保裂變反應(yīng)能夠穩(wěn)定、持續(xù)地進行，也是亟待攻克的技術(shù)難題。

（中國的核反應(yīng)堆）

所以，在很長一段時間里，熔鹽反應(yīng)堆技術(shù)都處于探索和試驗階段，以至于當(dāng)時人們都選擇性地相信，這種技術(shù)雖然聽極為簡單，但實際上卻如同空中樓閣，難以真正落地實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，本質(zhì)只是一個美好的愿望與憧憬。

（核反應(yīng)堆）

中國的技術(shù)突破，意義非凡

但中國就是看上了這份愿望和憧憬，據(jù)新華社《我國第四代核能技術(shù)獲重要突破 目前全球唯一的釷基熔鹽堆建成運行》一文指出：

熔鹽反應(yīng)堆具備常壓運行、無需水冷、核廢料產(chǎn)生少等諸多優(yōu)勢。

一旦完成了相關(guān)的技術(shù)突破，那就意味著將開啟核能利用的全新篇章，給能源領(lǐng)域帶來翻天覆地的變化。

于是，在2011年，中科院耗費了整整14年的時間，去將空中樓閣全部化作萬丈高樓平地而起。

（中科院成功做到了這一點）

而這一切，從釷基熔鹽堆的實際運行情況來看，一切都是值得的。

它解決了傳統(tǒng)核電行業(yè)的水資源限制問題，僅需少量水即可運行。要知道，傳統(tǒng)核電站可是不折不扣的“喝水大戶”，必須建在沿海或大江大河沿岸，才能運行。

而釷基熔鹽堆采用無水冷卻技術(shù)，可建在甘肅武威這樣的戈壁干旱地區(qū)，可以說，徹底重塑能源布局。

它還能穩(wěn)定輸出700攝氏度的高溫，除了發(fā)電，也可用于高溫制氫，甚至高溫還可用于氫吸收二氧化碳制甲醇等場景，助力低碳化工體系建設(shè)。

而在安全方面，它自帶“熔斷”保護機制，一旦堆內(nèi)溫度超過預(yù)定值，冷凍塞會自動熔化，攜帶核燃料的熔鹽將全部流入應(yīng)急儲存罐，核反應(yīng)即刻終止，從根本上避免了堆芯熔毀的風(fēng)險，不讓福島核廢水的悲劇再度重演。

（福島核泄漏）

此外，釷基熔鹽堆采用液態(tài)熔鹽作為冷卻劑，在常壓環(huán)境下就能運行，無需沉重昂貴的壓力容器，徹底規(guī)避了傳統(tǒng)壓水堆在高壓下可能“高壓鍋爆炸”的風(fēng)險。

同時，燃料鹽始終在堆容器內(nèi)循環(huán)，堆容器外還有多重防護，給安全層層加碼。

甚至，由于它產(chǎn)生的放射性氣態(tài)產(chǎn)物可隨時處理，固態(tài)產(chǎn)物溶解在熔鹽中，能在不停堆的情況下引出處理，大幅減少核廢料堆積帶來的長期風(fēng)險，也降低了核廢料處理的難度和成本，更避免了流入民間被恐怖分子制作臟彈的可能性，保證了安全第一。

這還沒完，考慮到傳統(tǒng)核電站依賴的鈾235在天然鈾中僅占0.71%，價格昂貴。

而中國的釷資源儲量位居世界第二，且大多為稀土開采過程中的伴生副產(chǎn)品。完全就是買一送一，成本白菜價不說，且資源多到僅內(nèi)蒙古白云鄂博礦區(qū)的釷資源，就足夠滿足千年需求，這更是閉著眼睛，就能數(shù)錢。

而關(guān)于前文提到的能源轉(zhuǎn)換較低的問題，目前以中國的技術(shù)已經(jīng)解決這個問題，現(xiàn)在的中國早已走在了時代的前列，多年以前，美國因為難度過高而放棄的技術(shù)，早已被中國玩出了新的花樣。

參考資料：

1、新華社《我國實現(xiàn)釷基熔鹽堆研發(fā)突破》 2、新華社《我國第四代核能技術(shù)獲重要突破 目前全球唯一的釷基熔鹽堆建成運行》