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”

2025年11月，在甘肃省武威市的茫茫戈壁深处，由中国科学院上海应用物理研究所牵头建成的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆，首次实现了钍铀核燃料转换，成为目前国际上唯一运行并实现钍燃料入堆的熔盐堆。这意味着核能发电不仅可以烧铀，烧钍也是可行的了。

这座矗立在戈壁滩上的实验堆，核心是一锅能在700摄氏度下保持稳定的液态熔盐，里面溶解着名为钍的银色金属。它采用的钍铀循环，简单来说就是让天然钍-232吸收中子后转化为易裂变的铀-233，裂变过程中产生的中子再去轰击更多的钍，形成一个可持续的闭式循环。

这个循环一旦跑通，就像打开了能源的“永动机”开关。这项成果在2026年3月入选了2025年度“中国科学十大进展”，与可控核聚变“亿度”运行等前沿突破一同站在了国家基础研究的最高领奖台上。

很多人可能不知道，探明的铀资源相对有限，但钍资源储量约为30万吨，广泛分布在内蒙古、广东、四川等23个省市。仅仅内蒙古包头白云鄂博矿区的钍资源，就占全国探明总量的七成以上，远景储量预计超过30万吨。

有专家测算过，如果把这些钍资源全部用来发电，足够14亿中国人使用近2万年。这不是夸张，1吨钍裂变产生的能量，相当于350万吨标准煤。这正是钍基熔盐堆被称为“无限能源”的底气所在。

长期以来，人类使用的核电站大多是压水堆，核燃料被做成固态芯块封装在燃料棒里。压水堆存在两个先天短板，一是对铀资源依赖度高，二是在极端事故下存在堆芯熔毁的风险。

钍基熔盐堆则从根本架构上改写了规则。它将燃料化学溶解于高温氟化盐熔体中，以流动的液态形式在封闭回路中持续循环。因为燃料始终处于液态，反应堆可以不停堆在线补充燃料。万一出现温度异常，熔盐受热膨胀会让裂变反应自动减速直至停止，从物理原理上杜绝了堆芯熔毁的可能。

戈壁滩上的这座实验堆，从2011年项目立项到2025年实现钍铀转换，走了整整14年。起步阶段几乎是从零开始，一缺技术、二缺条件、三缺团队。更大的挑战来自选址。受福岛核事故影响，不少地方对核设施心存疑虑。

从福建、江苏到山东、青海，团队跑遍了大半个中国，最终才在武威红沙岗镇的戈壁荒滩落了户。武威园区建设初期，缺水少电，团队住在附近小旅馆、搭伙在施工队。许多骨干年驻园时间超过300天，从2019年到2024年，除了大年初一，园区全年无休。

在技术攻坚层面，科研团队攻克了困扰国际核能界数十年的材料腐蚀、燃料转化等核心难题。熔盐堆内部是高温、强腐蚀、中子辐照并存的极端环境，对结构材料的要求极为苛刻。

上海应物所联合抚顺特钢等企业组建产学研团队，从2011年起攻关核心材料GH3535合金，最终实现了关键结构材料的自主可控。团队还采用了一体式堆本体创新设计，将堆芯、燃料盐泵、换热器等核心设备集成于反应堆主容器内，从结构上降低了放射性泄漏风险。

比攻克技术本身更值得关注的，是这项技术的应用前景。钍基熔盐堆最大的亮点之一是安全性大幅提升。它不需要大量水来冷却，可以部署在戈壁、荒漠等缺水地区，拓展了核电站的选址范围。

同时，钍燃料燃烧得特别彻底，产生的长寿命核废料只有传统压水堆的千分之一。这意味着核废料填埋的压力将大幅降低，核电对环境的影响也会显著减小。有专家指出，这项技术在理论层面上甚至可以“吃掉”其他反应堆产生的核废料，把它们变成相对安全的短寿命物质。

放眼全球，各国都在争抢“无限能源”的制高点。美国能源部核聚变年度预算常年稳定在七八亿美元左右，而我国在核聚变领域的投入已是世界其他地区总和的两倍。美国钍基熔盐堆的研究起步很早，20世纪60年代橡树岭国家实验室就建成了全球首个液态燃料熔盐实验堆，但最终因为材料腐蚀等技术瓶颈以及军备竞赛背景下的路线转向而搁浅。

比尔·盖茨投资的核聚变初创公司Type One Energy于2026年1月向美国监管机构提交了“无限一号”原型堆的建设许可申请，但原型装置调试运行的目标时间定在了2029年，比中国钍基熔盐实验堆的突破晚了整整4年。在钍基熔盐堆这条赛道上，中国已经实现了从跟跑到领跑的跨越。

钍基熔盐堆的应用场景远比想象中广阔。它可以与高温熔盐储能、高温制氢、太阳能、风能等形成多能互补的低碳复合能源系统。未来，戈壁滩上的这座反应堆不仅能发电，还能为钢铁、化工等难减排行业提供高温热源，助力制氢成本进一步下降。

按照“实验堆—研究堆—示范堆”的三步走战略，甘肃武威的实验堆只是一个起点。示范堆的建设已经在规划之中，从实验走向工业应用的时间表正在一步步清晰。

当然，钍基熔盐堆距离大规模商用还有一段路要走。实验堆的功率是2兆瓦，而一个商业化电站的规模通常在几百兆瓦甚至上千兆瓦，功率放大的过程还面临诸多工程技术挑战。

材料在长期高温腐蚀环境下的服役寿命需要进一步验证，燃料循环的闭环运行还需要更多实验数据支撑。但2025年11月的那次钍铀转换，已经证明了这条路走得通。一座戈壁深处的实验堆，正在悄然改写全球能源格局。

朋友们，你们怎么看？当一座不需要大量冷却水的核反应堆在戈壁滩上安稳运行，当“开稀土送钍”让燃料成本大幅降低，当我国的能源安全不再受制于铀资源的对外依存度，这不仅是技术上的突破，更是战略上的主动。

从“贫铀富钍”的资源禀赋，到“换道超车”的技术路径，再到“2万年”的能源保障，钍基熔盐堆正在为中国打开一扇通往能源独立的崭新大门。