在甘肃民勤的茫茫戈壁上,一座银色穹顶的实验装置近日迎来历史性时刻。中国科学院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堆,首次实现钍铀核燃料转换,成为全球唯一能让钍燃料入堆持续运行的熔盐堆。这场发生在沙漠中的技术突破,不仅标志着我国在第四代核能领域实现“换道超车”,更悄然开启了人类能源利用的全新纪元。
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这一实验的成功,首先是核能技术自主化与领跑地位的核心标志。要知道,钍本身无法直接裂变产电,必须通过中子轰击将其转化为可裂变的铀-233,这一“点石成金”的过程曾是世界性难题。中科院团队通过特制燃料胶囊,以不到1毫米的误差穿过十几米长的管道,历经60多小时连续作业才完成精准加注,最终成功获取全球首个钍入堆运行实验数据。更关键的是,从耐腐蚀合金到智能控制系统,实验堆核心设备实现100%国产化,近百家科研机构攻克的技术难关,让我国彻底摆脱了对传统铀核电技术的依赖。国际原子能机构评估认为,这是目前最接近商业化的第四代裂变堆型,美国智库更是直言中国在该领域已领先美国15年。
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从技术领域看,突破集中在第四代核能系统的三大核心方向。在燃料体系上,它打破了铀资源的垄断,转向我国储量丰富的钍,仅内蒙古白云鄂博矿区就有28万吨钍储量,且多为稀土开采的副产品,相当于“开采稀土附赠能源”。在安全技术上,常压运行设计消除了高压爆炸风险,熔盐泄漏后遇空气会迅速凝固,从物理特性上杜绝了“福岛式”核事故的可能。在应用场景上,无水冷却技术让核电摆脱了沿海选址限制,戈壁、内陆甚至太空都能部署,彻底打破了能源供应的地理枷锁。
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民用领域的突破将深刻改变我们的生活。在能源供给上,1吨钍的能量相当于340万吨煤,足够百万人口城市使用十年,24小时稳定输出的特性刚好弥补风电、光伏“靠天吃饭”的短板,未来偏远地区的基站、乡村学校都能获得持续电力。在产业融合上,600-700℃的高温输出可直接用于制氢、钢铁零碳生产等领域,西北戈壁有望变身“清洁能源工厂”,与光伏、储能构建多能互补系统。对普通人而言,这意味着更稳定的供电。夏天空调不跳闸、冬天供暖不中断,商业化后度电成本或降至0.2元,比煤电更便宜。
军事与战略领域的价值同样不可估量。小型化、高安全性的熔盐堆已展现出军事潜力:我国公布的钍动力集装箱船设计方案,23万吨级船体搭载的反应堆可提供8万匹马力,为“零排放”远洋舰队奠定基础。分析指出,未来该技术若应用于核动力航母与潜艇,能突破传统铀反应堆的体积限制,大幅提升舰艇续航与作战半径。更重要的是,钍无法制造武器级材料,降低了核扩散风险,却能为偏远军事基地、深海空间站提供持久能源,成为国家安全的“隐形后盾”。
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从戈壁实验堆到2035年百兆瓦级示范工程的规划,再到2060年完整产业链的目标,中国正在铺就一条“钍能源之路”。这场革命没有浓烟滚滚,却能为国家提供万年能源保障;没有喧嚣口号,却在悄然重塑全球能源格局。当沙漠中的“人造太阳”持续发光发热,我们看到的不仅是清洁电力的未来,更是一个国家科技自立的硬实力。
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