入秋之后气温骤降,空调几乎成了居家必备,可一查电费单却让人倒吸一口凉气——这个月的开销怎么又翻了倍?大家不禁要问:电价究竟何时才能迎来拐点?
此时,钍基熔盐堆悄然登场:“别急,我来接棒。我的能量储备,足以支撑全体中国人连续使用两万年。”
这句看似豪迈的宣言背后,究竟藏着怎样的硬核实力?它凭什么敢立下如此“能源军令状”?
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事实上,它隶属全球公认的第四代先进核能系统,而中国是当今世界唯一全面突破其核心技术瓶颈、并成功建成首座实验堆且实现长期稳定运行的国家。
更令人振奋的是,百兆瓦级商业化示范工程已进入实质性推进阶段,目标直指并网发电。照此节奏推演,不出十年,“电费焦虑”或将真正成为历史名词!
接下来,就带您一层层揭开钍熔盐堆的非凡底色。
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能源和技术的结晶
该堆型的核心燃料为“钍”,一种呈银白色光泽的天然放射性金属元素,在地壳中丰度极高,储量约为铀的四倍之多。
尤为关键的是,我国钍资源禀赋极为优越,全国已探明储量的77%集中于内蒙古白云鄂博矿区,仅此一处就坐拥22万吨;甘肃等地亦蕴藏可观潜力,且在稀土开采过程中即可同步低成本提取,彻底摆脱对进口铀资源的路径依赖。
以当前全国年发电量约8万亿千瓦时为基准测算,仅已查明的钍资源便足以支撑核电系统运转超千年;若将尚未详勘的远景储量纳入考量,理论可持续供能周期轻松跨越两万年大关!
相较之下,全球已探明铀资源按现有消耗速率仅够维持百年左右,能源自主权的强弱对比,不言自明。
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资源充裕只是起点,真正的技术壁垒在于安全性能——而这恰恰是钍熔盐堆最耀眼的标签。
它彻底摒弃传统压水堆所需的高压运行环境,整套系统始终处于常压状态,从根本上消除了蒸汽爆炸等极端事故可能,其运行逻辑堪比日常烧水壶,即便持续加热也不会发生物理性爆裂。
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更值得称道的是其独创的液态燃料体系:一旦遭遇异常工况,无需人工干预或外部动力驱动,高温熔盐会凭借重力自然流入地下应急冷却罐,遇冷即刻固化,从源头掐断链式反应,杜绝堆芯熔毁风险。
此外,它对水资源近乎零依赖,可在干旱缺水的内陆腹地甚至戈壁荒漠选址建设。未来西北广袤土地上,不仅矗立着成片光伏矩阵与巨型风电机组,还将崛起一座座清洁、高效、零碳排放的新型核电站,这一图景正加速从蓝图走向现实。
再加上燃料循环全程密闭运行,并叠加多重冗余安全壳防护,这套集多重主动防御与被动保障于一体的综合安全架构,在国际核能领域尚属首创。
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难以复刻的成功
鲜为人知的是,这项引领全球的技术萌芽,最早竟源自上世纪50年代的美国。
彼时,橡树岭国家实验室率先搭建起原型装置,意图抢占新一代核能制高点。然而历经二十余载攻关,始终无法攻克高温熔盐对结构材料的严重腐蚀难题。加之当时美国本土铀矿充足、成本低廉,决策层最终选择搁置该项目。
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当中国科研团队接手时,面对的是近乎清零的技术积累——既无成熟设计图纸,也无可用工程经验,尤其那道“每年腐蚀20微米”的国际公认技术鸿沟,宛如横亘于前的一座险峰。
为了啃下这块硬骨头,团队沉心静气奋战十年,开展超千轮高温腐蚀模拟实验,最终将材料年均腐蚀速率压缩至2微米以内,相当于把“一年磨损一张A4纸厚度”精进为“十年才损耗同等厚度”。
就连承载熔盐的关键镍基高温合金,全部由国内自主研发、自主冶炼、自主加工,未借助任何外部技术输入。正是这份咬定青山不放松的执着,助力中国在钍基熔盐堆赛道完成历史性“超车”。
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环保方面,钍熔盐堆展现出远超传统核电的生态友好特质。
常规铀燃料反应堆所产长寿命高放废料需地质深埋万年以上方可衰变至安全水平;而钍熔盐堆产生的放射性废物总量锐减逾九成,其中绝大多数只需数百年即可自然衰减至环境容许限值,真正将“万年难题”降维为“百年可控”。
更有突破性意义的是,它具备嬗变处置能力,可将部分存量铀系核废料作为补充燃料加以利用,在发电过程中同步实现“旧料新生”,能源转化效率跃升至全新高度,完美契合国家“双碳”战略导向。
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如今,中国的钍熔盐堆已迈出从实验室验证迈向产业化落地的关键一步。
2026年初,位于甘肃武威的钍基熔盐实验堆顺利完成全球首次钍-铀核燃料在线转换试验,完整验证了燃料制备、装载、临界启动、功率提升及稳定运行等全链条工程技术可行性,成为目前全球唯一投入实际运行并成功引入钍燃料的熔盐堆设施。
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数据显示,我国现已查明的工业级钍储量达28.6万吨,核心设备国产化率突破90%,关键旋转部件、主泵、热交换器等“卡脖子”环节均已实现100%自主研制,涵盖材料、工艺、检测、运维在内的完整产业链初具规模。
展望未来,它将深度融入新型电力系统,与风电、光伏形成优势互补的多源协同格局,不仅有望大幅拉低终端用电价格,更将重塑全球能源权力版图,赋予中国在全球清洁能源治理中更强的话语权重与规则制定力。
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回望来路:2011年项目正式立项,2024年实现满功率连续运行,2035年前后百兆瓦级示范电站即将投运。短短十余年光阴,中国科学家以惊人速度攻克了西方数十年未能逾越的技术天堑,让“两万年能源梦想”不再是科幻构想,而是正在铺展的现实图谱。
从此,家庭账单不再因电费飙升而皱眉,国家发展不再受制于能源通道受限,这项源自东方的颠覆性黑科技,正悄然润物无声地重塑亿万民众的生活质感,也在深刻改写人类文明的能源叙事逻辑。
参考消息:
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