中國突破核能瓶頸！戈壁灘升起“釷基熔鹽堆”，能源安全穩(wěn)了

如今的戈壁灘上,就藏著甘肅武威一座埋在地下的核反應(yīng)堆,它的悄悄的運(yùn)行,仿佛一道幽靈的暗流,無聲的流竄在這廣闊的戈壁灘上。它不需要沿海而建，不依賴大量水源，甚至不需要頻繁添加燃料。

這就是中國自主研發(fā)的釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆，也是目前全球唯一實(shí)現(xiàn)釷燃料入堆并成功運(yùn)行的第四代核能系統(tǒng)。

與傳統(tǒng)核電站使用鈾燃料不同，這座反應(yīng)堆以釷為核心燃料。而釷作為一種銀白色的金屬，其自然的儲(chǔ)量卻相對(duì)豐富，尤其是伴生于中國的稀土礦中，其所蘊(yùn)藏的釷資源可供中國的能源消費(fèi)足用幾千年之久。這意味著，一旦技術(shù)成熟，中國有望徹底擺脫對(duì)鈾進(jìn)口的依賴，實(shí)現(xiàn)能源自主。

其內(nèi)部的設(shè)計(jì)尤為巧妙，充分地體現(xiàn)了“簡(jiǎn)潔、合理、美觀”的設(shè)計(jì)原則，以高溫熔融的氟化鹽為介質(zhì)，將高活度的核燃料溶解在其中，就形成了流動(dòng)的“能量湯”，一旦發(fā)生泄漏或事故，所造成的后果都將比目前的核電站的核泄漏的后果更為嚴(yán)重，甚至可能引起全球性的核災(zāi)難。

這種液態(tài)燃料可在700℃下工作，無需高壓環(huán)境，從根本上避免了爆炸風(fēng)險(xiǎn)，即使發(fā)生故障，熔鹽也會(huì)自動(dòng)流入應(yīng)急儲(chǔ)罐并迅速凝固，放射性物質(zhì)幾乎無法泄漏。

更值得一提的是，釷本身不能直接裂變，需在反應(yīng)堆內(nèi)轉(zhuǎn)化為鈾-233再釋放能量，科研團(tuán)隊(duì)近期成功實(shí)現(xiàn)了釷鈾燃料轉(zhuǎn)換，并首次獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為后續(xù)商業(yè)化鋪平了道路，通過對(duì)核廢料的這一“變廢為寶”的巧妙的循環(huán)利用，使其所產(chǎn)生的廢料的量?jī)H為傳統(tǒng)的堆中的一分之一，同時(shí)也大幅的縮短了其所帶來的長期的放射性危害的時(shí)間。

建設(shè)過程并非一帆風(fēng)順。熔鹽的高腐蝕性曾是巨大挑戰(zhàn)，團(tuán)隊(duì)耗時(shí)數(shù)年研發(fā)出特種鎳基合金，將腐蝕速率降至國際水平的十分之一。反應(yīng)堆的關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化率超過90%，從材料到控制系統(tǒng)均自主可控。

未來，釷基熔鹽堆可與風(fēng)電、光伏互補(bǔ)，還能高溫制氫，成為低碳能源體系的核心。團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在2035年前建成百兆瓦級(jí)示范工程，讓“戈壁能源”走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

但這一重大突破不僅僅地將對(duì)核能的傳統(tǒng)的認(rèn)知都給予了徹底的改寫，也將可能對(duì)全球的能源格局都產(chǎn)生了重大的重塑，中國用十年磨一劍的堅(jiān)持，將半個(gè)世紀(jì)前美國擱置的技術(shù)路線變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，為人類核能發(fā)展開辟了新路徑。