再次突破关键技术，中国钍基熔盐堆，美国看了都会羡慕

你敢信吗，最早由美国提出开搞的核能技术，折腾几十年没啃下来，反倒被我们中国率先突破了核心。说的就是现在大热的第四代核能钍基熔盐堆，这次我们搞定了最核心的燃料转换技术，还评上了中国科学十大进展。别说我吹，美国那帮当初砍了项目的科学家，知道这个消息估计都要拍大腿后悔。

早在上世纪50年代美国就启动相关研究了，橡树岭国家实验室1965年就建成了实验堆，还平稳运行了1.3万小时，实打实验证了技术可行性。结果到1973年，因为冷战军事需求调整，预算也跟着缩减，美国直接砍掉了所有研发经费，这个项目就这么被彻底搁置了。

2000年之后，各国都想解决现有核电的安全问题，牵头成立了第四代核能系统国际论坛，钍基熔盐堆才重新被拎出来，成为六大重点技术路线之一。本来大伙都跟着美国的节奏走，谁能想到命运弄人，美国搞了这么多年，核心技术难点始终没攻破。

我们后来跟进，不仅建成了全球第一个试验堆，还成为国际上第一个真正实现熔盐堆钍铀核燃料转换的国家。这个燃料转换，恰恰是钍基熔盐堆整个技术路线最核心的关键一步，之前全世界都没有成熟先例。

我们相当于摸着石头过河，得一点点摸清楚熔盐堆里各类物理过程的相互影响，搞明白高温高辐射环境下材料怎么抗腐蚀，还要研究怎么在反应堆运行的时候分离出有用产物，所有参数都得自己试。这次成功跑通了全流程，拿到了第一手实验数据，也实打实证明了这条技术路线完全可行。

它不光是核能史上的里程碑，还能解决不少现有核电的痛点，甚至帮我们解决几十年的核燃料进口依赖问题。传统压水堆要在150个大气压下运行，出问题就有爆炸风险，还得消耗大量冷却水，一个百万千瓦级机组一小时就要几千吨冷却水，只能建在沿海或者大江大河边上，选址受限特别大。

钍基熔盐堆就不一样了，整个系统在常压下运行，本身用液态氟化盐做冷却剂，不需要大量水降温，建在内陆戈壁都没问题。甘肃民勤的实验堆，离最近的海岸线超过1300公里，照样跑得稳稳当当。以后东北、西部哪怕是戈壁滩，都能建核电站，选址范围直接扩了好几倍。

咱们国家缺铀，探明铀储量大概17万多吨，对外依存度超过70%，一直被卡脖子。钍资源就不一样了，我国工业储量有28万吨，占全球的五分之一左右，排在世界第二。而且我们的钍大多和稀土伴生，以前开采稀土的时候钍都跟着出来，基本当废料处理，以后要是商业化，直接就能拿来当燃料。

1吨钍裂变产生的能量，相当于200吨铀，或者350万吨煤炭。按现在全国的电力消耗算，光是内蒙古白云鄂博矿区现有的钍储量，就够中国用几千年。真要是能大规模推广，我们就能彻底摆脱对进口铀的依赖，能源自给自足几千年，能源安全层面的意义怎么说都不为过。

这个技术还天生适合外太空用，给未来月球基地提前铺了路。月球表面环境恶劣，白天127摄氏度，晚上零下223摄氏度，一次月夜就是地球的14天，太阳能根本靠不住。要建月球基地，就得有能持续供电、不受光照影响、轻便耐用的能源，钍基熔盐堆刚好全满足。

它不需要水冷却，能在真空环境运行，能量密度大，20年不用换燃料，结构还简单。一体化设计把换热器、堆芯、主泵全集成在一个容器里，卡车就能整体运输，火箭发射直接就能送上去，到地方就能用。我们搞定核心燃料转换，相当于在太空能源这块抢了先手，美国现在的月球基地计划还主要靠太阳能，核能方案连工程验证都没做完。

这个成果真不是天上掉馅饼，是我们咬着牙硬啃了14年啃出来的。熔盐腐蚀是国际公认的硬骨头，之前国际上材料年腐蚀量大概20微米，我们自研的镍基合金，直接把腐蚀量压到了2微米，只有原来的十分之一。传统核电站换料必须停机，一折腾就是好几周，我们搞出了不停堆换料，投送燃料精度控制在1毫米以内，反应堆正常运行就能完成换料。

三米多高十五吨重的主循环泵，之前国内根本没有企业能造，为了做出来，光轴承设计就改了23版，最后用碳化硅陶瓷替换金属，才解决了高温润滑的问题。28项核心设备全部国产化，整体国产化率超过90%，核心设备做到100%国产。十四年时间，近一百家科研单位，上千次材料配比试验，一点一点攒出了现在的成果。

现在我们握着全球唯一一个在运行的钍基熔盐实验堆，本身还是为太空应用设计的，这个先发优势真不是花钱就能砸出来的。不止钍基熔盐堆，我们在多个先进核能路线上都走到了世界前列。石岛湾的高温气冷堆已经并网发电，是全球首座商业运行的第四代核电站，霞浦示范快堆也在稳步建设中。

几个主要的第四代核能方向，我们都有布局，也都拿到了实质性进展。这种跨多学科、长周期的系统性科研攻关能力，本身就是综合科技实力的体现，换谁看了都不得不服。

参考资料：新华网 中国科学十大进展揭晓