11月甘肃民勤传出个大消息,中科院上海应用物理所牵头建的钍基熔盐实验堆,首次实现了钍铀核燃料转换。
这堆不只是国内独一份,在全球也是目前唯一运行且能让钍燃料入堆的熔盐堆。
以前总听人说“无限能源”像个遥不可及的概念,直到这个实验堆落地,才觉得这事儿真真切切砸到了咱们眼前。

这技术到底为啥能撑起“无限能源”的名头,对咱们国家、对全球能源格局又有啥实在影响。
聊钍基熔盐堆之前,得先说说传统的铀堆有多“憋屈”。

咱们国家的铀矿储备一直是个短板,总共就17万吨,在全球550万吨可开采储量里占比特别低。
而且这些铀矿里,八成以上都是低品相的,里面杂质多,提炼起来费劲。
从2010年到2024年,咱们核电站用的铀,大部分都得靠进口。

本来2023年中核集团搞出了溶浸采铀技术,把国内铀矿开采量提了3倍。
还以为能缓口气,后来发现这点增量跟实际需求比,还是差得远,更让人头疼的是铀堆的能源转化效率。
全球550万吨原生铀矿,经过开采、提纯、浓缩那一套流程下来,最后能变成可用燃料级铀棒的,也就1350吨左右。

这里面真正能参与裂变发电的,只有40多吨,按火电站用煤的效率算,这些铀能发的电,只相当于10亿多吨煤炭。
可2024年全球一次能源消耗,光标准煤就有180亿吨。
这么算下来,就算把全世界的铀矿都拿去发电,也只能满足人类每年一成的用电需求。

钍基熔盐堆一出来,这些问题好像一下就有了转机。
它的发电效率是铀基反应堆的1.5倍,1吨钍裂变产生的能量,能顶350万吨煤炭,是铀的136倍。
而且咱们国家的钍矿储备特别足,占全球可开采量的八成以上,够咱们用两万年。

更方便的是,钍还是稀土开采时的“副产品”,顺手就能提炼出来,不用专门花力气去找矿。
如此看来,燃料供给这块儿的难题,算是被钍堆彻底解决了。
2011年日本福岛核事故,大家应该还有印象,那次事故等级跟切尔诺贝利一样,都是最高的7级。

之后全球好多国家都不敢搞核电了,德国直接拆了existing的核电站。
咱们国家也把内陆的核电规划都停了,像四川蓬安、湖北咸宁那些在建的核电站,全因为这事儿搁置了。
传统铀堆之所以让人怕,就是因为它风险太高,它得用高压容器装燃料棒和冷却水,还得不停用水降温。

一旦冷却系统出问题,燃料棒温度一上来就可能烧穿容器,引发泄漏。
钍堆就不一样了,它的燃料直接溶在特制的液态盐里,不用高压,也不用大量水冷却,全程在常压下运行。
我特意去查过,要是钍堆温度超过800℃,装燃料的液态盐会自动凝固,把管道堵上,反应立马就停了。

从根儿上就杜绝了爆炸泄漏的可能,这也是为啥民勤那实验堆敢建在缺水的西北,核废料也是个大麻烦。
铀堆核废料充斥剧毒物质,放射性绵延数万年。处理成本不菲,又恐被盗作脏弹。
当下,只能将其深埋地底,任其在时光中慢慢衰减,以策安全。

钍堆的废料主要是铀233,放射性100年就能衰减到无害水平,体积还只有铀废料的二十分之一,埋起来也省心。
此外,钍堆内燃料与液态盐相融合,令武器级材料难以提取。
这般情形下,核扩散隐患得以根除,人们无需再为此隐忧而忧心忡忡。

其实早在上世纪冷战时期,美国就想搞钍基熔盐堆,打算用在核动力战略轰炸机上。
然而,他们遭遇了一道棘手难题。钍基熔盐堆中的氟离子具有极强的腐蚀性。

若将传统特种钢置于其中,不消三个月,便会被无情地溶穿。
美国找了好多顶级专家,研究了五十年都没解决,最后这事儿就搁那儿了。
咱们国家是靠镍基合金改性才攻克这个难题的,这里面还用到了稀土。

以前总听说咱们在高端材料上被卡脖子,这次能在钍堆材料上实现突破,确实挺提气的。
如今,我国钍堆的关键设备均实现自主制造,展现出强大的科研与制造实力。
在专利领域,更是以傲人姿态位居全球榜首,彰显了在该领域的领先地位。

从战略维度审视,此项技术所蕴含的意义更为深远宏大。
它在宏观布局中扮演着关键角色,其价值远超表面,将在未来发展中持续彰显重要性。
以前咱们缺铀,核电燃料得看别人脸色,现在有了钍堆,不用再担心“卡脖子”。

而且钍堆没核扩散风险,以后咱们的核电技术出海,阻力会小很多,能打破欧美在核电领域的垄断。
更长远的看,钍堆还能小型化,江南造船厂之前说要造全球最大的核动力轮船,用的就是钍堆技术,能省出不少空间装货。
以后咱们建月球基地,也能用钍堆供电。

若采用钍堆,至多运输三次便足矣。一座钍堆所发挥之效能,可与十万块光伏板相媲美,尽显其高效与卓越。
现在再回头看,民勤那座钍基熔盐实验堆,不只是一个技术突破,更像是咱们国家从能源依赖走向能源引领的一个信号。

以后随着钍堆商业化运营,说不定真能让全人类都用上清洁又充足的能源。
无限能源的时代,还真就让咱们中国给开启了。
更新时间:2025-11-07
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