夠中國用2萬年，我國攻克世界級難題，搶先美國建造“無限能源”

在甘肅武威的民勤縣，這里是荒漠的邊緣，卻也是人類能源野望的最前線。

2025年11月，這里傳出的一則消息，中國自主研發的釷基熔鹽實驗堆，成功在堆內實現了“釷鈾轉化”，并且儲量足夠中國使用兩萬年。

這意味著，我國科學家成功攻克了困擾全球的技術難題，將美國60年前的藍圖化為現實。

“釷”是什么東西？又有什么用呢？

“釷”是什么？

想明白這一成果的重大意義，我們得先要把了解元素周期表中的一員，那個沉寂了一百多年的主角——釷。

在很長一段時間里，釷是一個非常不起眼的金屬元素，它長期生活在稀土開采的陰影下。

在內蒙古白云鄂博等礦區，它常常被視作開采稀土時不得不處理的“累贅”。

過去，由于缺乏提煉技術和明確的應用場景，這些伴生礦要么被當作廢料堆積在尾礦庫里，要么甚至作為副產品“白送”都沒人接手。

然而，在能源危機和技術革新的雙重驅動下開始轉動，這個曾經的“廢料”，如今已被證實擁有著令人咋舌的能量密度。

僅僅1噸釷，在完全釋放能量的情況下，其理論發電量相當于200噸鈾，或者更為直觀的——350萬噸標準煤。

科學家曾用更形象的比喻來描述這種震撼：一塊僅有拳頭大小的釷金屬，蘊含的能量足以支撐起像倫敦這樣的大都市整整一周的用電需求。

更讓人無法想象的，是釷資源所特有的“天賦”。

中國是一個眾所周知的“貧鈾國”，傳統的核電發展時刻面臨著原料進口的困難。但在釷的儲量上，中國卻拿到了“天選劇本”。

作為全球釷資源儲量第二大的國家，已探明的工業儲量就高達28.7萬噸，若放眼全部探明儲量則超過140萬噸。

而在白云鄂博，釷幾乎是隨著稀土開采“買一送一”般地涌出，每提煉1噸稀土，大約就能順帶獲得300克釷。

這種不需要專門開礦、幾乎零成本獲取燃料的優勢，讓中國的核能成本具備了極其恐怖的競爭力。

如果將這些資源全部利用，僅以目前的數據推算，足夠支撐14億中國人兩萬年甚至三萬年以上的能源消耗。

然而，手握寶藏是一回事，能不能把寶藏變成現實，是另一場更為艱難的戰役。

釷在核電站的巨大作用

傳統的核電站，被科學家們戲稱為“高壓鍋”。它們依賴固體鈾燃料棒，必須時刻浸泡在高壓冷卻水中。

這種結構雖然成熟，可一旦斷電導致冷卻失效，爐心溫度飆升，就會面臨堆芯熔毀、放射性物質隨水蒸氣擴散的噩夢，福島核事故的陰影至今讓許多人談核色變。

而在釷基熔鹽堆這里，核燃料不再是固體，而是直接溶解在液態的氟化鹽熔液中。

這個改變看似簡單，實則有著極高的技術門檻和安全紅利。

因為它在常壓下運行，不需要厚重的壓力容器，從根本上消除了高壓爆炸的物理基礎。

最讓人拍案叫絕的，是它那被動安全機制。

在武威的這座反應堆底部，設有一道特殊的“冷凍塞”——這是一個由冷凝固態鹽構成的閥門，平時由冷卻風扇保持凍結狀態。

一旦系統出現故障、溫度異常升高或者遭遇停電，冷凍塞會因失去冷卻而自動熔化，這一“破功”反而成了救命的關鍵。

堆芯內的高溫液態熔鹽會在重力作用下，瞬間排入下方經過特殊設計的應急儲存罐。

這就好比滾燙的湯汁離開了火源，流入了冷卻池，不僅物理分離了核反應條件，而且熔鹽冷卻后會迅速凝固成類似琥珀的固態，將放射性物質死死鎖在晶格之中。

這種“自己給自己降溫，自己給自己上鎖”的設計，徹底杜絕了堆芯熔毀的可能。

正是因為不需要大量的水來冷卻，這套系統具備了驚人的環境適應力，哪怕是干旱缺水的荒漠、戈壁，只要有空氣，就能散熱運行。

當然，如果這件事容易做，美國人早在上個世紀就搞定了。

在1965年的橡樹嶺國家實驗室，那是人類第一次嘗試液態燃料實驗堆，美國人雖然證明了可行性，卻最終在1973年戛然而止。

原因很復雜，既因為釷無法像鈾那樣方便地提煉用于制造核武器的原料，更因為一個技術上的“攔路虎”——腐蝕。

高溫下的熔鹽就像一條暴躁的酸性火龍，對管道和容器材料有著極強的腐蝕性，當年美國的不銹鋼管道在熔鹽里泡了不到三個月就千瘡百孔。

這個問題像一道魔咒，封印了這項技術數十年。1971年，中國上海的“728工程”也曾試圖觸碰這個領域。

但面對材料和工藝的雙重封鎖，加上美國那些看似詳盡實則缺少關鍵配方的圖紙，中國老一輩科學家面對管道穿孔的殘局，只能無奈擱淺。

中國科學家的奮戰

直到2011年，中國科學院將釷基熔鹽堆列為戰略性先導專項，集結了全國最頂尖的材料學、熱力學專家，才重新拾起了這個跨越世紀的難題。

這一次，中國科學家沒有選擇繞路，而是選擇了死磕。

為了攻克腐蝕關，科研人員在實驗室里度過了無數個不眠之夜，他們調配了成百上千種鎳基合金配方，反復在高溫、高輻射的極端環境下測試。

最終，一種完全擁有中國自主知識產權的新型特種合金橫空出世。

一位退休的美國工程師在看到中國公開發表的成果時，曾在學術會議上復雜地感慨：“中國跳過了我們卡住30年的那個大坑。”

如今當它全功率運轉，輸出近700攝氏度的高溫時，它實質上變成了一個超級能源綜合體。

在這個高溫下，許多化學反應的魔法開始生效。

它產生的高溫蒸汽可以直接用于大規模海水淡化，據測算，單座反應堆每天能生產20萬噸淡水，這對于西部缺水地區來說，簡直是把能源站變成了水源站。

更重要的是在這個溫度區間進行電解水制氫，效率能提升40%以上，成本逼近廉價的化石能源制氫。

這意味未來我們可以在沙漠深處構建一個個獨立的“能源綠洲”——不僅產電，還產水、產氫氣，為綠氫化工提供源源不斷的血液。

并且新能源不穩定性的致命弱點也能得到改善，釷基熔鹽堆不僅可以“邊運行邊加料”，像吃火鍋一樣無需停機換料，更能連續運行十年之久。

白天光伏板在烈日下全速運轉，夜晚或者風靜之時，熔鹽堆無縫接力。這種“基荷電源”的穩定性，是中國構建新型電力系統最關鍵的拼圖。

更值得一提的是它的“善后”能力，這在環保主義者眼中堪稱完美。

傳統鈾核電利用率只有1%，留下了99%令人頭疼的高放射性廢料，衰變期長達數萬年。

而釷在熔鹽堆中的燃燒利用率理論上可高達98%，核廢料體積僅為傳統堆的十分之一，且其毒性衰減周期從幾萬年縮短到了幾百年。

把給子孫后代幾百代人的負擔，縮減到了幾代人可控的范疇，這無疑是一種負責任的能源態度。

結語

中國走通了一條旁人不敢走、不愿走的險路。

我們用幾十年的隱忍與堅持，硬是將一個僅僅停留在美國紙面上的60年前的概念，變成了矗立在中國西部的鋼鐵現實，并且把核心設備的國產化率推到了100%。

中國計劃在2035年前后建成百兆瓦級的示范工程，正式開啟商業化應用。

信息來源：
夠我國用2萬年！我國攻克世界級難題，搶先美國沖刺“無限能源”2025-08-29 新浪財經官方賬號
我國實現釷基熔鹽堆研發突破2025-11-01新華社