够中国用两万年？中国攻克无限能源：全球首座钍熔盐堆即将开建

你绝对想不到，中国西北的戈壁滩上，一群科学家悄悄点燃了一把“火”，这把火能烧两万年。 这不是神话，而是真真切切的科技突破——全球唯一运行的钍基熔盐堆，已经在中国甘肃武威投入运行。

它用的燃料“钍”，中国探明储量就够全国能源需求用上两万年。 最关键的是，这种核能技术几乎不会爆炸，也不会产生难以处理的核废料，甚至能建在沙漠里。 这不是科幻小说，而是正在发生的能源革命。

中国科学家在甘肃武威的戈壁滩上，建成了一个看似不起眼却可能改变世界的装置——2兆瓦热功率的液态燃料钍基熔盐实验堆。

2023年10月11日11点08分，这个反应堆首次实现临界；2024年6月17日10点12分，它达到满功率运行；同年10月，它完成了世界上首次熔盐堆加钍实验。 这个反应堆成为目前全球唯一运行的钍基熔盐堆综合实验平台。

这个装置的核心是“钍”，一种银白色的放射性金属。 中国的钍资源极为丰富，探明工业储量约28万吨，仅次于印度，居世界第二。 这些钍资源若充分利用，据估算可满足中国两万年的能源需求。

钍之所以备受青睐，是因为它与当前核电站普遍使用的铀相比，有着显著优势。 地壳中钍的探明储量约为铀的3至4倍。 中国已探明的钍工业储量超过28万吨。

能量密度极高：1吨钍裂变产生的能量抵得上200吨铀，相当于350万吨煤炭。 诺贝尔物理学奖获得者卡洛·鲁比亚曾形象地比喻：一块拳头大小的钍，能为伦敦供电一星期。

更重要的或许是，钍基熔盐堆不适合用于生产核武器。 这使其核扩散风险显著降低。钍基熔盐堆被国际公认为第四代核能系统的六种候选堆型之一。 它的工作原理与传统反应堆截然不同。

它使用高温熔融的氟化盐既作为核燃料的载体，又作为冷却剂。 核燃料直接溶解在熔盐中，形成流动的液态燃料。

这种设计带来了本征安全性：反应堆在常压下工作，从根本上避免了高压容器爆炸的风险。 反应堆底部设有“冷冻塞”，一旦系统温度超过预定值，冷冻塞会自动熔化，携带核燃料的熔盐会全部流入应急储存罐，核反应随即终止。

即使发生事故，熔盐在环境温度下会迅速凝固，放射性物质被固结在盐中，不易泄漏。核废料处理是传统核电的难题。 钍基熔盐堆在这方面实现了突破。

它产生的核废料量仅为传统铀反应堆的千分之一到十分之一。 这些废料的放射性毒性周期也大大缩短，从数万年减少到约三百年，降低了长期环境压力。

钍基熔盐堆的想法并不新鲜。早在1965年，美国橡树岭国家实验室就建成了世界首个熔盐实验堆（MSRE）。

由于冷战时期优先发展可用于军事的铀钚技术，以及当时面临的技术挑战（如高温熔盐腐蚀材料），美国于1973年中止了熔盐堆研发计划。

中国与熔盐堆的缘分始于1970年代的“728工程”。 1971年，上海“728工程”建成了零功率冷态熔盐堆并达到临界。

真正的转机发生在2011年，中国科学院启动了“钍基熔盐堆核能系统（TMSR）”战略性先导科技专项。 经过近15年的攻坚，中国科学家团队突破了熔盐纯化、耐腐蚀材料等关键核心技术。

甘肃武威的2兆瓦实验堆是第一步。 中国的钍基熔盐堆能源系统制定了“实验堆、研究堆、示范堆”三步走发展战略。

接下来，中国计划在甘肃建立世界首座小型模块化钍基熔盐研究堆，用于高功率、高辐照工况下的工程热验证。

示范堆方面，60兆瓦热功率的设计也已敲定。 钍基熔盐堆输出的高温热量不仅可用于发电，还能用于高温制氢。

钍基熔盐堆无需大量水冷却，这使得它能够建在干旱的戈壁滩，为西部地区能源开发提供了新选择。

其小型化、模块化的特点也拓展了应用场景。 2023年底，中国船舶集团江南造船公司发布了全球首型24000TEU级核动力集装箱船设计，采用的就是熔盐反应堆方案。

人类总在寻找更强大、更清洁的能源。 钍基熔盐堆让我们看到了一种可能性：一种资源几乎可用两万年、安全性更高、核废料更少的能源方式。

但它真的能如预想那样，成为核聚变技术成熟前人类能源问题的“终极答案”吗？