够中国用2万年，我国攻克世界级难题，抢先美国建造“无限能源”

在甘肃武威的民勤县，这里是荒漠的边缘，却也是人类能源野望的最前线。

2025年11月，这里传出的一则消息，中国自主研发的钍基熔盐实验堆，成功在堆内实现了“钍铀转化”，并且储量足够中国使用两万年。

这意味着，我国科学家成功攻克了困扰全球的技术难题，将美国60年前的蓝图化为现实。

“钍”是什么东西？又有什么用呢？

“钍”是什么？

想明白这一成果的重大意义，我们得先要把了解元素周期表中的一员，那个沉寂了一百多年的主角——钍。

在很长一段时间里，钍是一个非常不起眼的金属元素，它长期生活在稀土开采的阴影下。

在内蒙古白云鄂博等矿区，它常常被视作开采稀土时不得不处理的“累赘”。

过去，由于缺乏提炼技术和明确的应用场景，这些伴生矿要么被当作废料堆积在尾矿库里，要么甚至作为副产品“白送”都没人接手。

然而，在能源危机和技术革新的双重驱动下开始转动，这个曾经的“废料”，如今已被证实拥有着令人咋舌的能量密度。

仅仅1吨钍，在完全释放能量的情况下，其理论发电量相当于200吨铀，或者更为直观的——350万吨标准煤。

科学家曾用更形象的比喻来描述这种震撼：一块仅有拳头大小的钍金属，蕴含的能量足以支撑起像伦敦这样的大都市整整一周的用电需求。

更让人无法想象的，是钍资源所特有的“天赋”。

中国是一个众所周知的“贫铀国”，传统的核电发展时刻面临着原料进口的困难。但在钍的储量上，中国却拿到了“天选剧本”。

作为全球钍资源储量第二大的国家，已探明的工业储量就高达28.7万吨，若放眼全部探明储量则超过140万吨。

而在白云鄂博，钍几乎是随着稀土开采“买一送一”般地涌出，每提炼1吨稀土，大约就能顺带获得300克钍。

这种不需要专门开矿、几乎零成本获取燃料的优势，让中国的核能成本具备了极其恐怖的竞争力。

如果将这些资源全部利用，仅以目前的数据推算，足够支撑14亿中国人两万年甚至三万年以上的能源消耗。

然而，手握宝藏是一回事，能不能把宝藏变成现实，是另一场更为艰难的战役。

钍在核电站的巨大作用

传统的核电站，被科学家们戏称为“高压锅”。它们依赖固体铀燃料棒，必须时刻浸泡在高压冷却水中。

这种结构虽然成熟，可一旦断电导致冷却失效，炉心温度飙升，就会面临堆芯熔毁、放射性物质随水蒸气扩散的噩梦，福岛核事故的阴影至今让许多人谈核色变。

而在钍基熔盐堆这里，核燃料不再是固体，而是直接溶解在液态的氟化盐熔液中。

这个改变看似简单，实则有着极高的技术门槛和安全红利。

因为它在常压下运行，不需要厚重的压力容器，从根本上消除了高压爆炸的物理基础。

最让人拍案叫绝的，是它那被动安全机制。

在武威的这座反应堆底部，设有一道特殊的“冷冻塞”——这是一个由冷凝固态盐构成的阀门，平时由冷却风扇保持冻结状态。

一旦系统出现故障、温度异常升高或者遭遇停电，冷冻塞会因失去冷却而自动熔化，这一“破功”反而成了救命的关键。

堆芯内的高温液态熔盐会在重力作用下，瞬间排入下方经过特殊设计的应急储存罐。

这就好比滚烫的汤汁离开了火源，流入了冷却池，不仅物理分离了核反应条件，而且熔盐冷却后会迅速凝固成类似琥珀的固态，将放射性物质死死锁在晶格之中。

这种“自己给自己降温，自己给自己上锁”的设计，彻底杜绝了堆芯熔毁的可能。

正是因为不需要大量的水来冷却，这套系统具备了惊人的环境适应力，哪怕是干旱缺水的荒漠、戈壁，只要有空气，就能散热运行。

当然，如果这件事容易做，美国人早在上个世纪就搞定了。

在1965年的橡树岭国家实验室，那是人类第一次尝试液态燃料实验堆，美国人虽然证明了可行性，却最终在1973年戛然而止。

原因很复杂，既因为钍无法像铀那样方便地提炼用于制造核武器的原料，更因为一个技术上的“拦路虎”——腐蚀。

高温下的熔盐就像一条暴躁的酸性火龙，对管道和容器材料有着极强的腐蚀性，当年美国的不锈钢管道在熔盐里泡了不到三个月就千疮百孔。

这个问题像一道魔咒，封印了这项技术数十年。1971年，中国上海的“728工程”也曾试图触碰这个领域。

但面对材料和工艺的双重封锁，加上美国那些看似详尽实则缺少关键配方的图纸，中国老一辈科学家面对管道穿孔的残局，只能无奈搁浅。

中国科学家的奋战

直到2011年，中国科学院将钍基熔盐堆列为战略性先导专项，集结了全国最顶尖的材料学、热力学专家，才重新拾起了这个跨越世纪的难题。

这一次，中国科学家没有选择绕路，而是选择了死磕。

为了攻克腐蚀关，科研人员在实验室里度过了无数个不眠之夜，他们调配了成百上千种镍基合金配方，反复在高温、高辐射的极端环境下测试。

最终，一种完全拥有中国自主知识产权的新型特种合金横空出世。

一位退休的美国工程师在看到中国公开发表的成果时，曾在学术会议上复杂地感慨：“中国跳过了我们卡住30年的那个大坑。”

如今当它全功率运转，输出近700摄氏度的高温时，它实质上变成了一个超级能源综合体。

在这个高温下，许多化学反应的魔法开始生效。

它产生的高温蒸汽可以直接用于大规模海水淡化，据测算，单座反应堆每天能生产20万吨淡水，这对于西部缺水地区来说，简直是把能源站变成了水源站。

更重要的是在这个温度区间进行电解水制氢，效率能提升40%以上，成本逼近廉价的化石能源制氢。

这意味未来我们可以在沙漠深处构建一个个独立的“能源绿洲”——不仅产电，还产水、产氢气，为绿氢化工提供源源不断的血液。

并且新能源不稳定性的致命弱点也能得到改善，钍基熔盐堆不仅可以“边运行边加料”，像吃火锅一样无需停机换料，更能连续运行十年之久。

白天光伏板在烈日下全速运转，夜晚或者风静之时，熔盐堆无缝接力。这种“基荷电源”的稳定性，是中国构建新型电力系统最关键的拼图。

更值得一提的是它的“善后”能力，这在环保主义者眼中堪称完美。

传统铀核电利用率只有1%，留下了99%令人头疼的高放射性废料，衰变期长达数万年。

而钍在熔盐堆中的燃烧利用率理论上可高达98%，核废料体积仅为传统堆的十分之一，且其毒性衰减周期从几万年缩短到了几百年。

把给子孙后代几百代人的负担，缩减到了几代人可控的范畴，这无疑是一种负责任的能源态度。

结语

中国走通了一条旁人不敢走、不愿走的险路。

我们用几十年的隐忍与坚持，硬是将一个仅仅停留在美国纸面上的60年前的概念，变成了矗立在中国西部的钢铁现实，并且把核心设备的国产化率推到了100%。

中国计划在2035年前后建成百兆瓦级的示范工程，正式开启商业化应用。

信息来源：
够我国用2万年！我国攻克世界级难题，抢先美国冲刺“无限能源”2025-08-29 新浪财经官方账号
我国实现钍基熔盐堆研发突破2025-11-01新华社