钍基熔盐堆真能产铀？中国核能突破，核心设备实现100%国产化

现如今，核电事业在全球发展的如火如荼。无论是发达国家还是发展中国家，都将核电作为未来能源的基石来打造。随之而来的，便是各式各样核电站的诞生。

今天咱们要讲到的主角，就是一类特殊核电站。据说它的原料来自稀土废料，一旦产业盘活，未来或将带动1.5万亿能源市场。

情况真的是这样吗？究竟是什么核电站能有这么大能量？

能高效产铀的稀土“副产品”

开头提到的这类核电站，就是钍基熔盐核反应实验堆。至于它为什么这么强悍，这就得从钍元素的性质开始说起了。

钍，化学符号为Th，作为放射性元素的它，常常与稀土金属伴生。

当然了，尽管与稀土朝夕相处，但钍并不属于稀土的范畴。作为独立的锕系金属元素，其原子结构和化学性质，都与稀土有着巨大的差异。

在自然状态下，钍一般会和稀土黏在一起，每当开采稀土时，就顺带把它给挖出来了。

而在提炼稀土的过程中，钍又会作为“副产品”被分离出来。当分离的量越来越多，钍也就慢慢高产化了。

这时候可能很多人会问了，既然不是稀土，那钍究竟有什么用？严格来讲，钍确实没用，但由钍变成的铀，就极其有用了。

从基本原理来看，最初的钍-232，会通过吸收中子变成钍-233。而钍-233又会经β衰变，释放电子，变成镤-233。

随着时间的推移，镤-233又会经历再一次β衰变。到了这时候，铀-233也就诞生了。

有了铀-233，接下来就好办了。铀-233会通过核裂变释放大量热能，而这些热能，又会将液态氟化盐加热到极致，变成一堆高温熔盐。

紧接着，熔盐又会通过换热器加热冷水，直至冷水烧开。当产生的高压蒸汽足够多时，汽轮机就能带动发电机发电了。

可以说，这场能量转化的本质，其实就是“烧开水”。虽然过程复杂了点，但内核万变不离其宗。

钍基熔盐堆的能量密度有多高？

说完了钍基熔盐堆的原理，咱们再来了解一下我国在这方面的进展。

2021年，在甘肃武威民勤县红沙岗工业集聚区的戈壁滩上，我国完成了2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆的主体工程建设。

2023年10月，该实验堆首次实现了临界反应。2024年6月，设备直接达到满功率运行。

到了2025年11月，该反应堆终于实现了钍铀核燃料的转换。这一刻，便预示着我国的钍基熔盐堆项目，取得了圆满成功。

有意思的是，相比于其他核反应堆而言，它还有个冷冻塞安全阀。

根据研发人员介绍，在反应堆的底部，存在一个被冷冻盐堵住的管道。一旦系统过热或者停电，冷冻塞就会自动熔化，在这种情况下，管道也就打开了。

管道打开以后，反应堆里的液态核燃料，会顺着重力全部流入地下的应急储存罐。如此一来，核反应也就自然终止。

可以说，该过程中完全由物理规律控制，无需人工干预或外部电源。有了这层保险栓以后，钍基熔盐堆就能彻底杜绝福岛核电站这类事故了。

据测算，这1吨铀钍产生的能量，相当于200吨铀或350万吨煤。一旦用它发电的话，预计每度电的成本只有0.1元，仅仅相当于目前燃煤发电成本的1/3到1/4。

倘若将其规模化、摊平成本的话，未来有望降至每度电5分钱。不得不说，在能量密度开发这方面，钍基熔盐堆还真是少有的天赋型角色。

不仅能发电还能供热

你以为它仅仅只是用来发电？不不不，反应堆在运行时，还能输出650-700度的高温。有了这些高温余热，那利用的途径可就多了去了。

首先，它可以用来造氢气。熟悉化学的小伙伴都知道，只需700度的高温，就能打破水或甲烷的化学键。当氢原子脱离氧/碳原子之时，便是分离氢气之日。

其次，它还能给化工生产提供高温工艺热。

众所周知，常见的石油制乙烯、合成氨等反应，都需要高温才能突破壁垒。而咱们提到的钍基熔盐堆，恰恰能产生高温。既然一个有需求，一个有剩余，这互补不就来了吗？

当钍基熔盐堆产热以后，工作人员直接用液态钠、氦气等冷却剂来吸收，然后通过特殊设备，传递给工厂生产系统。如此一来，就能帮助那些化学反应突破壁垒了。

第三，这多出来的热量，还能给用来给城市供暖。

按照研发人员的描述，钍基熔盐堆产生的热量，会通过换热系统变成热水/蒸汽，而后再经城市供暖管网送到千家万户。这样一来，就能替代传统的燃煤、燃气锅炉供暖了。

你以为这就完了？钍基熔盐堆的作用远不止此。现如今，许多太阳能、风能设备，只能靠天吃饭。一旦太阳不大，风也不大，那发电效率就不敢恭维了。

当它们发不出电的时候，钍基熔盐堆恰恰可以顶上，形成一个核光风储互补系统。在这种情况下，咱们的电网就能稳如老狗了。

可以说，钍基熔盐堆的用途多种多样。一旦这类项目成规模发展，未来绝对能造福千万家。

也正因如此，所以我国早就抢占了钍基熔盐堆的开发先机。此前，国家能源局就计划于2025年，启动首批商业堆的建设。光是首批投资额，就达到了200亿。

高盛也曾做过预测，到2035年，全球钍基熔盐堆的市场规模，将达到1.5万亿元。而中国凭借技术优势，或将占据60%以上的份额。

这样看来，待钍基熔盐堆市场一激活，咱们立马就能腾龙直上，一跃成为全球钍基熔盐堆巨擘了。

国内无数企业的技术结晶

那么问题来了，中国凭啥有这份底气呢？钍基熔盐堆真有这么好造吗？

钍基熔盐堆确实不好造，但在强大的中国制造面前，一切难题都会被攻破。就拿甘肃武威那个反应堆来说，它的整体国产化率就超过了90%，核心设备更是100%国产化。

尤其是材料方面，几乎是中国的拿手之作。毕竟熔盐堆内部要承受700+的高温及高腐蚀，你材料不做强一点，这反应堆能稳得住？

当然了，这其中也少不了无数企业的共同攻坚。比如上大股份，就研发出了耐高温/腐蚀的GH3535高温镍基合金。还有华菱钢铁，也研发出了SA738Gr.B核电钢做为安全壳。

其他像久立特材，还研发出了高温合金无缝管用来输送熔盐。至于西部材料和方大碳素，更是分别提供了核级锆材和核级石墨，给钍基熔盐堆加油助力。

除了作为“铠甲”的材料以外，作为“心脏”的设备也是无数企业的合力之作。比如像反应堆压力容器这等核心主体设备，就是由上海电气和东方电气打造而成的。

而控制棒驱动机构、主容器、余热排出系统这三样，则分别由浙富控股、宝色股份、海陆重工三家提供。

可以说，钍基熔盐堆这套系统看似简单，实则汇聚了国内上百家企业的技术精华。当大家纷纷出力出技术的时候，这套“钍基万龙甲”便闪亮登场了。

正式摆脱对国外的铀依赖

这时候可能又有人会问了，咱们已经有这么多核电站了，为啥还要新设钍基熔盐堆？这不是浪费吗？

其实吧，钍基熔盐堆的建造，不仅仅是为了发电，更是为了不被国外的铀资源给卡脖子。

很多人可能不知道，咱们以前是贫铀国。在2009年的时候，我国当时探明的铀储量只有17.4万吨，年产不足1800吨。相比于其他国家动辄百万吨的铀储量，完全是九牛一毛。

也正因如此，所以直到2020年，国内核电站中80%的铀，都得靠进口。

近些年来，随着核电、军工事业的发展，国内对铀资源的需求开始暴涨。

然而，就在这个关键时刻，各种国际博弈和地缘冲突，打乱了铀供应链，导致全球铀价暴涨。在这种情况下，咱们的铀缺口就岌岌可危了。

根据当时的测算，一旦铀运输线被切断的话，国内核电站仅能维持一年半的运转。可见，当时的“铀焦虑”，完全是悬在我国头顶的一把达摩克利斯之剑。

面对这个问题，我国不仅没有退缩，反而迎难而上，一步步解除国内的铀资源诅咒。

比如开发“国铀一号”项目，用地浸法高效开采低品味矿。除了深耕国内，我国还海外布局，参股哈萨克斯坦、纳米比亚等国的铀矿。

现如今，我国更是研发出了钍基熔盐堆，用来高效产铀。当这一套连招打下来，我国基本上就已经实现铀资源的初步自由了。

尤其是钍基熔盐堆策略，更是我国的神来之笔。要知道，中国的钍探明储量超过了100万吨，储量占到了全球70%。有了这么多钍资源作为储备，还怕他国用铀卡脖子？

专家表示，我国丰富的钍资源，足以支撑中国上千年的能源需求。既然老天爷都赏饭吃了，那咱就却之不恭了。

从某种意义上来讲，一旦开启钍能时代，我国不仅能摆脱对国外的铀依赖，甚至还能形成一个由中国主导的“钍能源共同体”。

真到了那个时候，在第四代核电技术领域，咱们就能彻底引领全球了。什么叫攻守易形，这就叫攻守易形。