全球首例，我国攻克世界级难题！打造可用2万年的“无限能源”

如今，能源作为各个国家发展中不可或缺的动力，能源的开发问题显得格外重要，但各国石油以及铀矿等主要能源储备显然是有限的，无法做到可持续发展。

而当全世界还在为石油枯竭和铀矿短缺而焦虑时，在甘肃武威的茫茫戈壁上，一座可能改变人类能源史的实验设施正在悄然施工。

中国科学家在这片干旱的土地上，正用一种几乎被遗忘的元素，打造着足够使用2万年的"无限能源"。

那么这项能打造“无限能源”的元素究竟是什么？它所创造的能源，真能用2万年之久吗？

中国核能发展面临的铀资源短缺问题由来已久，根据地质勘探数据，国内已探明的铀矿储量仅能支撑核电站运行几十年。

如果按照规划大规模发展核电，必须从澳大利亚、哈萨克斯坦等国大量进口铀矿。这种依赖进口的局面，让能源安全存在巨大隐患。

正是这种资源困境，倒逼中国科学家开始寻找替代方案。内蒙古白云鄂博矿区在开采稀土时，科研人员发现伴生着大量钍元素。

经过详细勘探，中国已探明的钍储量达到28.6万吨，占全球总量的三分之一。这个数字意味着中国在钍资源上的地位，相当于沙特阿拉伯在石油领域的份量。

钍的能量密度更是惊人，中国科学院的计算表明，1吨钍完全裂变产生的能量，相当于燃烧350万吨标准煤，或者200吨铀-235。

按照这个比例，中国现有的20万吨钍储量，理论上足够14亿人口使用2万年。这个数字听起来像天方夜谭，但背后有着扎实的科学依据。

更巧妙的是，钍与稀土产业形成了天然的协同效应。中国稀土产量占全球70%以上，在提炼稀土元素的过程中，钍作为伴生产物可以同步分离出来。

这一分离过程几乎不增加其他额外成本，这种一举两得的资源利用模式，让钍的开发具备了经济可行性。

从被动接受资源匮乏的现实，到主动挖掘本土资源潜力，中国走出了一条独特的能源转型之路。

过去那些被视为负担的放射性伴生矿，如今成了战略资源。白云鄂博的钍矿从无人问津的废料，摇身一变成为国家能源安全的重要保障。

这种转变背后体现的是战略思维的转换，与其在铀资源上与其他国家竞争，不如开辟全新的技术路线。中国科学家认识到，资源劣势有时反而能激发创新活力。

正如当年石油短缺促使日本发展节能汽车技术，铀资源不足也推动中国在钍基核能领域实现突破。

但拥有丰富的钍资源，只是万里长征第一步。钍-232本身不能直接用于核反应，需要通过中子轰击转化为铀-233才能裂变。

如何建造一个安全高效的钍基反应堆，成为摆在中国科学家面前的世界级难题。

钍基熔盐堆并非中国首创，1965年，美国橡树岭国家实验室就建成了世界第一座熔盐实验堆，运行了4年多时间。

但这个被寄予厚望的项目在1973年戛然而止。停止的原因很现实，700到800摄氏度的高温熔盐具有极强的腐蚀性。

当时的材料技术无法解决设备被腐蚀的问题，加上成本居高不下，美国最终选择了放弃。

中国在上世纪70年代也曾尝试研发熔盐堆技术，当时的科研人员满怀热情，但很快发现国内的工业基础太薄弱。

连基本的耐高温材料都造不出来，项目只能无奈搁置，这一搁置就是近乎40年。

2011年成为转折点，中国科学院将钍基熔盐堆列为战略性先导科技专项的首位，集中全国最优秀的科研力量攻关。

上海应用物理研究所的团队接过了这个重任，他们面对的第一个难题就是材料，该用什么样的合金能在800度高温熔盐中长期工作而不被腐蚀，成为了主要难题。

经过数千次实验，科研团队终于研制出特殊的镍基合金材料，这种材料在高温熔盐环境下能保持稳定。使用寿命达到设计要求，

材料问题的突破，让熔盐堆从理论走向现实也在因此成为了可能。熔盐堆的工作原理独特而巧妙，钍-232和少量铀-233混合后溶解在液态氟化盐中，形成均匀的燃料溶液。

这种设计让熔盐同时扮演三个角色，燃料的载体、反应的调节器、热量的传递者。当反应过热时，熔盐会自然膨胀，原子间距增大，反应速率自动下降，实现自我调节。

安全性是熔盐堆最大的亮点，传统压水堆需要150个大气压来维持运行，一旦泄漏后果严重。熔盐堆在常压下工作，没有爆炸风险。

更妙的是应急设计，反应堆底部安装了冷冻塞，正常运行时用风扇吹冷保持固态。

一旦断电或出现异常，冷冻塞自动融化，熔盐在重力作用下流入地下的应急储存罐，反应立即停止。即使发生最坏的情况，熔盐遇冷也会凝固成固体盐块，把放射性物质牢牢封住。

废料处理方面的优势同样明显，传统核电站产生的乏燃料中，含有大量钚和其他超铀元素，半衰期长达数万年。

熔盐堆产生的废料只有传统反应堆的百分之一，而且主要是裂变产物，半衰期缩短到200至300年，这大大降低了废料储存的难度和成本。

甘肃武威的2兆瓦实验堆已经稳定运行，各项指标达到设计要求。从美国放弃到中国突破，这中间跨越了半个世纪。

中国不仅解决了材料腐蚀这个世界性难题，还在反应堆设计、燃料循环、废料处理等方面实现了全面创新。

传统核电站必须建在大江大河边，因为每秒需要几十吨水来冷却反应堆。这个硬性要求让核电站的选址受到极大限制，中国西部广袤的内陆地区基本与核电无缘。

钍基熔盐堆的出现彻底改变了这个局面，它几乎不需要水冷却，戈壁、沙漠、高原都能成为建设地点。

甘肃武威的选址很有代表性，这里年降水量不足200毫米，蒸发量却高达2000毫米，是典型的极度干旱地区。

过去这种地方被认为毫无价值，现在却成了熔盐堆的理想场所。卫星图像清晰记录着这片戈壁滩的变化，原本空旷的荒地上，厂房、道路、设备正在快速成型。

工人们三班倒作业，大型机械昼夜轰鸣，特殊的反应堆部件从全国各地运抵现场。

按照国家能源局的规划，2029年第一座商用熔盐堆将正式发电，热功率将达到60兆瓦。到2035年，全国将建成5到10座商业化熔盐堆。

这些反应堆不会像传统核电站那样集中在沿海，而是星罗棋布分布在西部各省。每座熔盐堆都是一个独立的能源中心，直接为周边地区供电供热。

熔盐堆的应用场景远超传统想象，它可以输出700摄氏度以上的高温，这个温度足以满足钢铁冶炼、化工生产的需求。

钢铁企业不用再烧煤炭，化工厂可以用核能高温直接制氢。中国科学院的研究显示，用熔盐堆的高温热能制氢，成本比电解水制氢低40%以上。

二氧化碳在高温下与氢气反应可以生成甲醇，这为碳中和提供了新的技术路径。

小型化和模块化是熔盐堆的另一个优势，一个标准模块的功率在10到100兆瓦之间，体积只有传统核电站的几分之一。

这种紧凑的设计让它能装进集装箱，通过公路或铁路运输。偏远的边防哨所、南海岛礁、青藏高原的城镇，都能用上稳定的核能。

军事应用的潜力同样巨大，新一代核潜艇和航母如果采用熔盐堆，续航能力将得到质的飞跃。

中国在新能源领域已经建立起全方位优势，光伏组件产量占全球90%，风电装机容量世界第一，新能源汽车市场份额达到67.7%，储能电池产能占全球85%。

熔盐堆的加入，将补上核能这块关键拼图。从沿海的海上风电，到西北的光伏基地，再到遍布内陆的熔盐堆，中国正在构建一个覆盖全境的清洁能源网络。

国际能源署的专家评价说，中国在核能技术上另辟蹊径的做法可能改写全球能源格局。当其他国家还在为铀矿资源争夺不休时，中国已经在钍基核能的赛道上遥遥领先。

从戈壁滩上的实验堆到遍布全国的能源网络，从被动依赖进口到主动技术创新，可见在不久的将来，我国将在能源发展进程中书写一幅能源独立的新篇章。

信源：俄罗斯卫星通讯社 中国即将开建全球首座钍基熔盐堆核电站

信源：澎湃新闻 自主第四代先进核能研发迎重要节点：甘肃钍基熔盐实验堆获运行许可