钍资源够用两万年？中国突破核能新技术，美国为何当年走错路

在甘肃武威的戈壁滩上，一座看似普通的建筑内部，正进行着一场能源革命。这里的科学家们成功让一种名为“钍”的金属转变为核燃料，这项突破可能改变中国的能源未来。

钍是一种银色金属，在我国储量相当丰富。专家估计，我国的钍资源若能充分利用，可满足数千年的能源需求。这与我国铀资源相对匮乏的状况形成鲜明对比，过去核燃料长期依赖进口的局面有望彻底改变。

从零到一的突破

去年底，中国科学院上海应用物理研究所牵头的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆实现钍铀核燃料转换。这使我国成为全球唯一运行并实现钍燃料入堆的国家。

这项技术的原理是将钍转化为可裂变的铀-233。简单来说，钍本身不能直接用作核燃料，但通过中子轰击，钍-232会转变为铀-233，从而产生能量。科学家形象地称之为核能领域的“点石成金”。

为何美国放弃了这项技术

其实美国早在上世纪50年代就研究过钍基熔盐堆，但后来选择了放弃。

当时处于冷战时期，美国更倾向于发展能生产武器级核材料的钚基快堆技术。一位参与过美国核武器计划的科学家后来表示，这是一个“可以原谅的错误”。

另一个原因是当时全球铀资源勘探发现丰富，石油供应也充足，开发铀资源的紧迫性不足。直到近年来，随着对可持续能源和核废料管理问题的关注，钍基熔盐堆技术才重新引起全球兴趣。

无水冷却的革命性优势

与传统核电站不同，钍基熔盐堆不需要建在海边或大河旁。它采用高温熔盐作为冷却剂，不需要大量水资源。这意味着核电可以走进内陆，为更多地区提供清洁能源。

在安全方面，这种反应堆具有独特优势。它在常压下运行，避免了高压容器爆炸的风险。即使出现异常情况，反应堆也会自然停止，不会造成放射性物质泄漏。2016年，美国一家权威科技杂志将钍基熔盐堆评为“失效安全”的核能技术。

半个世纪的技术追梦

我国对钍基熔盐堆的研究并非一帆风顺。早在上世纪70年代初，我国就曾启动相关研究，但由于当时科技和工业基础无法支撑如此超前的技术，最终转向了更成熟的压水堆路线。

直到2011年，中国科学院启动了“未来先进核裂变能”专项，这项技术才获得新生。经过十多年努力，科研团队攻克了材料、设备研制等一系列技术难题，实现了核心设备全部国产化。

未来的能源图景

钍基熔盐堆不仅能发电，还能与可再生能源形成互补。它产生的高温可以用于制氢，为氢能经济发展提供支撑。这些特性使其成为构建多能互补低碳能源系统的理想选择。

科学家计划在2035年左右建成百兆瓦级示范堆并实现并网发电。这意味着不久的将来，我国能源结构可能发生深刻变化。

钍基熔盐堆技术不仅关乎能源安全，更代表着一种可持续发展路径。它使用的钍资源常与稀土伴生，在开采稀土的同时就能获得核燃料，大大降低了成本。这种技术产生的核废物较少，有助于解决核废料处理难题。