美國揭幕“世界首個”用于下一代反應堆的輻照熔鹽研究設施

在核能的世界里，有一種燃料狀態既古老又前沿。熔融狀態的鹽，既是燃料，又是冷卻劑，可以在超過1000攝氏度的高溫下自由流動，將裂變產生的熱量帶走的同時，本身就攜帶著裂變所需的燃料。

這就是熔鹽堆的核心概念，一個在上世紀60年代曾短暫閃耀、隨后沉寂數十年、如今以氣候危機為背景卷土重來的核能技術路線。

2026年2月，美國國家反應堆創新中心（NRIC）在愛達荷國家實驗室正式揭幕了一座名為MSTEC的設施，全稱"熔鹽熱物理檢測能力"設施。這是全球首批能夠對輻照后熔鹽進行系統性檢測的設施之一，其3月正式投入全面運營的計劃，被視為新一代熔鹽反應堆走向商業化的關鍵節點。

填補數據空白：商業化路上最關鍵的一塊拼圖

熔鹽堆的技術邏輯頗具吸引力。與傳統輕水堆不同，熔鹽堆在大氣壓力下運行，不存在高壓容器爆炸風險；燃料溶解于鹽中，一旦失控可自動排入安全儲存容器，被動安全性極強；此外，它可以使用釷等替代燃料，甚至能夠處理現有核廢料。

但這一路線通向商業化的道路，長期被一道數據壁壘所阻斷。

燃料鹽在堆內經歷中子輻照后，其物理與化學性質會發生復雜變化。黏度、密度、熔點、熱容量……這些參數對于反應堆設計和監管許可至關重要，但精確測量輻照后熔鹽的這些特性，在工程層面極為困難，因為輻照后的鹽具有高度放射性，不能用常規設備處理。

MSTEC的出現，正是為了系統性填補這道空白。

這座設施的核心是一個充滿氬氣的屏蔽手套箱，工程師設計它能夠同時處理輻照和未輻照的放射性材料，專注于氟化物和氯化物高溫熔鹽。設施內配備了專為遠程操作改裝的精密儀器：可在1000攝氏度下測量黏度的流變儀、利用阿基米德原理測量熔鹽密度的定制密度計、可進行熱容量精密測量的差示掃描量熱儀，以及能在1650攝氏度下測量熔點和相圖的同步熱分析儀。

NRIC主任布拉德·托默（Brad Tomer）在揭幕儀式上表示，MSTEC的建立"是我們推進下一代核反應堆技術征途中的重大成就"，將"為行業提供必不可少的實驗基礎設施和專業知識"。

超越設計本身：人才培養與核燃料循環的戰略意義

MSTEC的戰略價值延伸到了反應堆設計本身之外。

設施位于愛達荷國家實驗室內，用戶可以便利地借助鄰近的先進試驗堆（ATR）對鹽樣品進行輻照處理，再通過分析研究實驗室進行詳細的同位素分析。這種"輻照-檢測-分析"的一體化能力，在全球范圍內極為罕見。

此外，MSTEC還具備核燃料循環研究、材料清查和核保障相關跟蹤等功能，覆蓋了從反應堆運行到核廢料處理的完整鏈條。愛達荷國家實驗室熔鹽研究高級研究員托尼·卡爾森（Toni Karlsson）指出，MSTEC"為培訓未來的錒系化學家和燃料循環研究人員提供了獨特平臺"，這種人才培養功能對于美國核能長期競爭力而言，價值不亞于設施本身的研究產出。

當前全球有多個熔鹽堆概念正處于不同開發階段，美國、中國、加拿大、英國等國均有企業或研究機構參與這一賽道。中國已于2021年啟動了全球首座實驗性熔鹽堆的建設。在這一背景下，MSTEC的投入運營，不僅是美國國內核能政策的技術落地，也是大國核能技術競爭格局中的一個重要坐標。

下一代核能的輪廓，正在一座充滿氬氣的實驗室里，被一點一點地測量清晰。