当甘肃武威的钍基熔盐实验堆成功并网发电的消息传出,国际核能界炸开了锅——这个被美国在60年代匆匆放弃的技术,在中国科学家手中焕发了新生,更创造出1公斤钍等效200吨煤炭的能量奇迹。
很多人可能没听过钍,但它其实是地壳中储量丰富的元素,总量是铀的3-4倍,还常和稀土伴生。钍本身不能直接当燃料,核心秘密在于“钍-铀循环”:把钍-232溶解在高温液态熔盐中,吸收中子后会转化为可裂变的铀-233,持续释放能量的同时,还能不断产生新的“燃料”,形成闭环反应。这种模式下,核废料的半衰期从铀反应堆的上千年缩短到几百年,处理成本大幅降低。
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美国早在上世纪50年代就启动了钍反应堆研究,1965年更是建成了液态燃料实验堆。但为何最终放弃?关键是冷战时期的战略选择:钍循环无法生产核武器原料,而当时美国更看重能制造核材料的钚基快堆。再加上熔盐的强腐蚀性对材料要求极高,提取技术复杂,在铀资源充足、石油供应稳定的背景下,这项“民用属性”的技术被果断搁置。
中国的突破恰恰解决了这些痛点。中科院上海应物所牵头的团队,攻克了耐高温抗腐蚀合金、熔盐循环控制等核心技术,实现90%以上国产化率,关键设备100%自主可控。更值得关注的是其安全性:反应堆在常压下运行,温度过高会自动停堆,还配备“冷冻阀”应急系统,从根本上杜绝堆芯熔毁风险,被评为“失效安全”技术。无需依水而建的特性,更让它能部署在干旱地区,摆脱对沿海的依赖。
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对普通人来说,这项技术的意义远超实验室:未来若实现规模化应用,我国丰富的28万吨钍储量能保障千年能源自给,电力成本可能进一步降低。对全球而言,它不产生武器级材料,能在“一带一路”沿线缺铀国家推广,成为低碳转型的通用方案。
从被放弃的技术到引领全球的突破,钍基熔盐堆的逆袭,印证了科技发展没有“过时”的真理。随着2035年百兆瓦级示范堆并网目标的推进,人类或许将迎来一个更安全、更可持续的核能时代。
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