中国向全球宣布:又一张国家名片诞生!该技术全世界只有中国拥有
甘肃武威的戈壁滩上,没有海浪拍岸,也没有高耸的冷却塔,一座热功率仅两兆瓦的实验堆,却让全球核能界重新拿起了放大镜。它体量不大,干的事却不小——把钍送入液态燃料熔盐堆,并完成钍铀核燃料转换。
中国科学院2025年11月发布的消息证实,这座由上海应用物理研究所牵头建成的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆,首次实现钍铀核燃料转换,成为目前国际上唯一运行并实现钍燃料入堆的熔盐堆。
先搞清楚一个事:钍基熔盐堆到底是个什么玩意儿。传统核电站用的是固态燃料棒,里面装的是铀,靠大量水来冷却,所以必须建在海边。福岛核事故怎么发生的?地震把应急冷却系统干废了,堆芯温度飙升,燃料棒熔化,氢气爆炸,放射性物质泄漏。整个过程的核心问题就一个——水没了,堆就完了。
钍基熔盐堆把整套逻辑全改了。它不用固体燃料棒,而是把钍溶解在高温液态氟化盐里,燃料本身就是冷却剂。内部循环的不是水,是熔融状态的盐。这玩意儿在700摄氏度左右保持液态,超过1600度还能稳得住。更关键的是,整个系统在常压下运行,不用高压容器。没有高压,就没有爆炸风险。没有水,就不存在“缺水导致堆芯熔毁”这条死亡路径。
安全逻辑完全不同。
有人会问:钍怎么发电?钍-232本身不能直接裂变,它得吸收一个中子,变成铀-233,铀-233才是真正裂变产生热量的核燃料。裂变过程中又产生新的中子,再去轰击下一个钍原子,循环往复。这就是所谓的钍铀循环。听起来复杂,但你只要记住一件事:这个循环一旦跑起来,燃料可以一直用,不用频繁停堆换料。
传统压水堆每隔一年多就得停堆换燃料,打开压力容器顶盖,把旧燃料棒抽出来,新棒塞进去。钍基熔盐堆不用。它运行的时候就可以把新燃料做成“胶囊”直接投进去,精度控制在1毫米之内。中国科学院上海应物所已经完成了160多个胶囊的加注和取样,零失误。
不停堆换料意味着什么?意味着发电效率更高,意味着运行成本更低,意味着不用三天两头停机。就这么简单。
再说资源的事。中国缺铀,这是事实。已探明铀资源量约17万吨,世界排名第十。但中国不缺钍。已探明钍工业储量28万吨,世界第二。而且大多数钍是稀土开采的伴生产品,相当于“开稀土送钍”。戴志敏说得直白:如果中国全部电力用钍资源供应,可以供上用上千年,完全确保能源安全。
一千年。这不是科幻片台词,是资源储量算出来的账。1吨钍裂变产生的能量抵得上200吨铀,相当于350万吨煤炭。把戈壁滩底下埋着的钍挖出来,够这个国家用上千年——这件事的战略意义,不需要任何修饰。
这个实验堆还有个细节值得琢磨——它建在地下14米。不是怕被人看见,是安全设计的一部分。反应堆本体采用一体化设计,把堆芯、主泵、换热器全部集成在主容器内,燃料盐不出堆本体。外面还有安全容器,多层保护。极端情况下熔盐流入专用安全设施,温度降下来就直接凝固。跑不了,漏不掉。
十四年。从立项到出数据,整整十四年。
今天这座实验堆整体国产化率超过90%,关键核心设备100%国产化,供应链完全自主可控。近百家国内科研机构参与攻关,攻克了材料、设备、安装、调试等一系列技术难题。耐高温抗腐蚀的镍基合金、超细孔径核石墨,这些当年国内几乎空白的关键材料,全部自己搞定。
徐洪杰,这位2025年9月去世的上海应物所老所长,生前说过一句话:“没有困难,要我们做什么?”他用龟兔赛跑比喻中美在熔盐堆领域的差距变化——“兔子总有犯错、偷懒的时候,这就是乌龟跑赢的机会。”
现在回头看,那只兔子确实犯了错。美国当年放弃熔盐堆,有专家称之为“可原谅的错误”。但错误就是错误,代价就是今天全球唯一运行的钍基熔盐堆在中国,不在美国。
当然,实验堆只是第一步。中国科学院上海应物所制定了实验堆、研究堆、示范堆“三步走”战略。2026年将启动10兆瓦级研究堆建设,2030年实现满功率运行,2035年建成百兆瓦级示范工程。这条路还很长,但方向已经锁死。
有人说钍基熔盐堆是“第四代核电”,有人说是“核能里的固态电池”。这些标签不重要。重要的是,中国在一个被美国放弃半个世纪的技术路线上,跑出了全球唯一一台能用的机器,拿到了全世界独一份的运行数据。
·
