建成上海光源后16年，70岁的他又圆了一个核能“中国梦”

世界唯一建成并运行的熔盐堆第四代核能系统——热功率两兆瓦的液态燃料钍基熔盐（TMSR）实验堆，已在甘肃武威加钍运行，并于去年10月通过中国科学院组织的综合绩效评价。目前，团队正与国内核能企业开展合作推动工业化，而上海也将成为钍基熔盐堆供应链的主阵地。

在日前举行的中国科学院上海分院第十一期“报国讲坛”上，中国科学院上海应用物理研究所学术委员会主任、钍基熔盐堆核能系统技术总体组负责人徐洪杰研究员透露，因其性能优异，熔盐堆的全球研发热潮持续高涨，而“中国在这一领域已走在了世界前沿”。

在“核的领域”没有“短平快”捷径可走

15年执着，建成了上海第一个大科学装置“上海光源”；16年拓荒，建成了迄今世界唯一运行的钍基熔盐堆。今年恰满70岁的徐洪杰说，在“核的领域”，没有“短平快”的捷径可走，“要在这个领域做成事，必须有定力，准备好二三十年就做一件事”。

从技术角度看，熔盐堆具有失效安全、无水冷却、高温输出、常压工作等优异性能，而且只有它可实现钍铀循环高效利用。

中国科学院上海应用物理研究所原名“原子核研究所”，简称“核所”，在核物理及工程技术领域有着深厚积累。上世纪70年代，从上海起步的中国核电工程“728工程”最初目标就是研发25兆瓦钍基熔盐堆，1971年核所建成了熔盐（冷态）零功率堆。

“这可以说是一个跨越了半个世纪的核能‘中国梦’。”徐洪杰介绍，中国是一个富钍的国家，钍资源可供核能发电用上几万年，“如果钍基熔盐堆能够推广，将有望助力中国实现能源独立”。

本世纪初，核能的研发热潮再次兴起。2009年，上海光源刚竣工，中国科学院从国家重大战略需求出发，决定“无中生有”发展先进的裂变核能。当时，院领导希望徐洪杰能够提出选题并领衔项目。“既然国家需要，我必竭尽所能。”正当上海光源如日中天之时，徐洪杰却从热闹的光源舞台离开了。2009年底，上海应物所正式提出要研制钍基熔盐堆——又一场几乎“从零开始”的拓荒开始了。

强者“可原谅的错误”就是我们赶超的机会

在报告会上，徐洪杰提到了一个尽人皆知的故事——龟兔赛跑。

“兔子总有犯错、偷懒的时候，这就是乌龟跑赢的机会。”徐洪杰坦言，美国在核技术领域的积累远超世界上的任何一个国家，但中国只要锚定目标，就一定可以找到赶超的机会，钍基熔盐堆就是这样一个机会。

美国于上世纪70年代放弃发展熔盐堆，并将所有研发技术资料公开发布于网上，以待“后来有缘人”。

“其实，已有美国专家指出，当年美国放弃发展熔盐堆，是一个‘可原谅的错误’。”徐洪杰觉得，中国团队就是那个“有缘人”——不仅把每一篇文献都读透，还在实验室里进行复现。“我们不仅掌握了文献中提到的所有技术，还进行了二次创新。”

然而，真正要造出钍基熔盐堆，仍有大量科学与技术难题需要攻克。为此，徐洪杰首先做的是组建队伍，“我们在短短两年内，大量招兵买马，从几十人拓展到三四百人，然后‘干中学、学中干’”。

从建设能力平台到“从零开始”研发新材料、新技术，“我们创造的‘世界第一’‘国际领先’‘填补空白’可以说不计其数。”徐洪杰说，如果只为科研“交差”，完全可以选择更简单的路线，但TMSR的目标是工业应用，因此他们必须选择更难走的路。

那一天，恰巧是中国首颗氢弹成功的日子

“做核的人，要有一个自觉，”徐洪杰说到，尽管熔盐堆的安全性远超现有技术，甚至可以建在人口稠密的城市中，“但在研发阶段，还是应该自觉去人烟稀少的地方。”

在甘肃武威的茫茫戈壁荒漠中，这支队伍不发论文，也不申请任何奖项，埋头八年多，建设2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆。

工程建设阶段，不少科研人员一年离家200多天，最多的达300多天，坚守在土建施工和设备安装现场。为集中资源尽快建起实验堆，整个占地千亩的园区，唯一新建的生活设施只有一个食堂。钍基熔盐堆建设团队不畏艰苦、坚韧不拔、团结奋斗，克服异地建设和自然条件恶劣等重重困难，同步推进安审、土建、安装、调试等多个条线工作。

终于，2023年10月11日11点08分，实验堆首次临界；2024年6月17日10点12分首次达到满功率运行——这标志着我国拥有了世界上独一无二的钍基熔盐堆（钍铀燃料循环）研究平台。

“后来，我们注意到，57年前的同一天，中国第一枚氢弹爆炸成功。”徐洪杰说，可能是在冥冥中传承着报国与奉献的“两弹一星”精神。此后他们又实现了实验堆加钍运行，“我们终于走到了世界前沿”。

加速工业化，东西部联动形成供应链

如今，在深入开展钍基熔盐堆科技研发的同时，他们正与国内工业界开展紧密合作，加快推动钍基熔盐堆的工业示范和应用。“很多关键材料和技术，都是我们自主研发的，可以直接产业化，形成钍基熔盐堆的供应链。”徐洪杰认为，只要钍基熔盐堆的应用市场打开，就能很快形成与之相关的产业链。

“我们要真正落地西部，创立东西联动的新模式。”徐洪杰提到，未来上海应物所将联合骨干企业共同构建TMSR设计研发与主要装备制造基地在上海、（涉核）实验与示范应用基地在甘肃的“东西联动”创新布局，打造可以全覆盖“一带一路”区域的清洁高效能源系统，为国家能源安全和“双碳”战略提供有力支撑。