再次突破关键技术,中国钍基熔盐堆,美国看了都会羡慕

2026-03-31 19:47:05 0点赞 1收藏 0评论

最近,咱们国家在核能领域又传来振奋人心的好消息——“实现基于熔盐堆的钍铀核燃料转换”成果,成功入选2025年度“中国科学十大进展”。这项被全球核能界关注了几十年的关键技术,终于被中国科学家彻底攻克。而最早提出这个技术、砸了重金研发的美国,至今还停留在实验室阶段,难怪有人说,中国的钍基熔盐堆,美国看了都会羡慕。

再次突破关键技术,中国钍基熔盐堆,美国看了都会羡慕

说起来,钍基熔盐堆这个概念,还真不是咱们先提出来的。早在上世纪50年代,美国就盯上了这项技术,橡树岭国家实验室在1965年就建成了实验堆,前后运行了1.3万小时,已经验证了技术可行性。可谁也没想到,1973年,因为冷战时期的军事需求调整,美国觉得钍堆不适合造核武器,直接把研发资金全砍了,这项技术就这么被搁置了半个世纪。

后来到了2000年,全球都在找更安全的核电技术,美国又牵头把钍基熔盐堆列为第四代核电的六大技术路线之一。可折腾了这么多年,始终没攻克核心技术难点,一直没拿出能稳定运行的实用化成果,相当于起了个大早,赶了个晚集。

就在美国反复折腾的时候,中国科学家闷头干起了实事。从2011年启动专项研发开始,咱们联合了近百家科研机构、高校和企业,整整死磕了14年,终于在甘肃武威的戈壁滩上,建成了全球唯一正在运行的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆。

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这一路走来,咱们一步一个脚印,拿下了一个又一个里程碑:2023年10月,实验堆首次实现临界,核裂变链式反应稳定启动;2024年6月,实验堆达到满功率运行,出口温度稳定在650℃,各项指标完全符合设计要求;2025年11月,咱们终于在国际上首次实现了堆内钍铀核燃料转换,直接检测到了钍和铀的关键核素信号,拿到了全球第一套完整的实验数据,彻底验证了钍基核能闭式循环的可行性。

能取得这样的突破,可不是靠运气,而是咱们攻克了一个个国际公认的“卡脖子”难题。就拿最头疼的材料腐蚀来说,熔盐堆里的熔盐温度高达几百摄氏度,腐蚀性极强,国际上通用的材料年腐蚀速率有20微米,用不了几年就坏了。咱们的科研团队耗时8年,自主研发出了GH3535镍基合金,把年腐蚀速率降到了2微米,只有国际水平的十分之一,直接把反应堆核心部件的寿命,从原来的3年提升到了20年。

更让人提气的是,这个实验堆的关键核心设备100%都是咱们国产的,整体国产化率超过90%,从材料到设备,全链条都是自主可控的,根本不怕别人卡脖子。

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可能很多人会问,这个钍基熔盐堆,到底好在哪?咱们用大白话给大家讲明白。

第一,原料管够,再也不用看别人脸色。咱们国家的铀矿资源不多,大部分都要靠进口,可钍的储量却排在世界前列,是铀储量的好几倍。更划算的是,钍很多都是稀土矿开采的副产品,以前咱们都当废料处理,现在摇身一变成了发电的宝贝,1吨钍发的电,相当于200万吨优质煤,够一个百万人口的城市用上一整年。

第二,安全性拉满,根本不怕核泄漏。传统的核电站用高压水冷却,万一出问题,高压容器容易泄漏,风险很高,所以大多都建在海边。可钍基熔盐堆不一样,它用熔盐当冷却剂,运行的时候压力和咱们平时的大气压差不多,根本不会爆炸。更厉害的是,它有“固有安全”设计,万一出现异常,熔盐会自动流到地下的安全罐里,很快就凝固,核反应自己就停了,绝对不会出现泄漏的情况,就算建在内陆戈壁里,也完全没问题。

第三,污染极小,废料处理太省心。传统铀反应堆的核废料,放射性要持续几十万年,得建专门的设施深埋保存,处理起来特别麻烦。而钍基熔盐堆产生的废料,放射性几百年就能降到安全水平,而且产生的废料量,只有传统铀堆的千分之一,处理成本和难度都降了一大截。

第四,用途特别广,不光能发电。钍基熔盐堆的出口温度很高,除了日常发电,还能用来制氢、海水淡化、给高耗能的大数据中心供电。以后小型化之后,能做成集装箱大小的机组,偏远地区、极地科考站都能用,甚至还能装到船上,用处多到超乎想象。

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现在咱们已经拿下了实验堆的关键突破,接下来的路也已经规划得明明白白。按照“实验堆-研究堆-示范堆”的三步走战略,咱们已经启动了10兆瓦小型模块化钍基熔盐研究堆的设计工作,2026年年内就会开工建设,预计到2035年左右,百兆瓦级的钍基熔盐示范堆就能实现并网发电,到时候这项技术就能真正走进我们的生活,大规模推广使用了。

从美国最早提出概念,到中国实现全球领跑,钍基熔盐堆的发展历程,完美诠释了什么叫后来者居上。咱们用十几年的时间,走完了别人半个世纪没走完的路,不仅解决了咱们国家能源安全的大问题,还改写了全球第四代核电的发展格局。这样的硬核技术,也难怪连美国都要羡慕不已。

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