引领全球熔盐堆核能研究，中国科学家在戈壁滩创世界新纪录

“半个世纪前源自橡树岭的美国科学家们的梦想，正在几千英里外的中国实现。”——这句话出自《麻省理工科技评论》。说的是什么？一座建在戈壁滩上的核反应堆。没有海，没有大江，没有冷却水。熔盐在常压下工作，万一出事自动凝固成一块大盐块，放射性不会扩散。一炉燃料烧10年，全国产化率超过90%。这不是科幻，这是2026年的中国。

美国橡树岭实验室，上世纪60年代造出了全球第一个熔盐堆。然后他们亲手关掉了它。原因很简单——钍堆造不出原子弹，军工集团不答应。半个世纪后，在甘肃武威的戈壁滩上，中国人把这颗被美国人扔掉的种子重新种了下去。2025年11月，这里完成了一件全球从未做到过的事——在运行的熔盐堆里，把钍变成了铀。《麻省理工科技评论》只说了一句话：“半个世纪前源自橡树岭的美国科学家们的梦想，正在几千英里外的中国实现。”所以你看，有些梦想，不是不能实现，是换了一个地方、换了一群人，才真正实现。

先说这个地方。从上海到甘肃省武威市民勤县红沙岗镇，2000公里。这里地处腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠之间，面积仅比上海小500平方公里，人口只有1千余人。商用反应堆一般都建在海边，因为需要大量的水来冷却。但钍基熔盐堆主要用熔盐冷却，这个特性让它可以在沙漠和戈壁里扎下根来。说白了，核电站过去离不开水，现在，它可以在最缺水的地方点亮灯。

熔盐堆长什么样？它就在反应堆大厅灰色地板下14米深处。离线总装好的堆本体，3年前从21米高的大厅顶端吊下来一次性落位，创造了国际上首次整体吊装堆本体的纪录。世界首个一体化堆本体的创新设计，可以通过公路运输、现场直接安装，大大降低了成本和工期。其实，这个设计背后藏着核能安全的一次根本性重构。

不同于大多需在高压下工作的核反应堆，熔盐堆在常压下工作，从根本上避免了高压爆炸的可能性。万一发生问题，地底下带有核燃料的熔盐会自动流到应急罐，核反应会立即终止，无需外部干预。熔盐堆冷却后就是个难以溶解的大盐块，不会扩散，更不会对生物圈造成影响。工作人员佩戴的热释光剂量计由第三方机构测量读取，具有法律效力。实验堆周边的核辐射基本处于本底水平，也就是人类在自然环境中接触到的天然辐射水平。在我看来这就是从物理机制层面杜绝切尔诺贝利、福岛等级事故——不是靠人管，是靠自然规律管。

那为什么是钍？自然界中仅有铀-235可直接用来做核燃料，但其在铀中的占比只有0.7%。全球已探明可开采的铀总量为790万吨，如果仅利用铀-235，只能供给不到100年。我国的铀资源匮乏，进口依赖度超过70%。所以你看，继续烧铀，等于把能源命脉交到别人手里。而钍的格局完全不同。诺贝尔物理学奖得主卡罗·卢比亚曾说过，钍资源可以保证中国2万年的电力需求。我国的钍资源储量居世界前列，仅白云鄂博稀土伴生钍矿，就足以支撑全国能源需求数万年。以往开采稀土产生的钍元素长期作为废料堆放，如今升级为关键战略资源。传统铀堆产生的高放废料，放射性需要数万年才能衰减至安全水平。钍基熔盐堆高放废料总量仅为传统核电十分之一甚至百分之一。

但真正意义上让人服气的，是这座反应堆背后的自主化程度。熔盐堆整体国产化率超过90%，关键核心设备100%国产化，供应链自主可控。材料研究部主任黄鹤飞有句话说得很实在：“兵马未动，粮草先行。材料就是粮草。”镍基合金与核石墨作为熔盐堆关键材料，其性能直接决定反应堆安全与寿命。立项时，此类材料国际上仅少数企业能生产，国内几近空白。团队通过与中国科学院金属所、山西煤化所以及国内制造企业协同攻关，最终实现高温镍基合金GH3535及超细孔径核石墨的国产化开发。过去只有美国能生产的高温镍基合金焊丝，如今也已实现国产化。截至2025年10月22日，团队已对熔盐堆材料的某一力学指标连续监测了56011个小时，相当于6年多。说白了，这叫用时间换底气。

而这一切的背后，站着两代科学家。1995年，徐洪杰40岁，正深耕离子束物理研究。导师杨福家院士希望他挑起建设上海光源的重担。接下这副重担，意味着他至少在五年内要放弃自己擅长的研究方向。“既然国家需要，我必竭尽所能。”这一干就是整整15年。2001年，在最难熬的“低谷”，徐洪杰在深夜会议室里眼眶湿润：“要是完不成任务，我就从楼上跳下去。”他带领团队创造了“破土动工三年出光”的世界纪录。

功成之后，徐洪杰并未驻足。2009年，他已经55岁，再次面临重大选择：是继续负责上海光源后续建设运行，还是组织开展钍基熔盐堆核能系统研发。他选择了后者。没有成熟技术，没有相关设备，仅有的资料是“728工程”早期档案以及几百篇外国实验室公开的技术报告。徐洪杰常用龟兔赛跑的故事激励团队：“兔子总有犯错、偷懒的时候，这就是乌龟跑赢的机会。”其实，这不止是龟兔赛跑，这是一场中国人自己跟自己较劲的马拉松。

2025年9月14日，徐洪杰倒在了工作电脑前。生前处理的最后一份文件，是为学生们讲授《核能科学与技术导论》的课件。他没能亲眼看到“点钍成金”的那一刻。但他留下的这支团队，平均年龄不到35岁。有人一年中300多天离家，有人孩子出生时不在身边，有人春节主动请战坚守岗位。在实验堆建设的关键时刻，熔盐管道突发冻堵，大家一同坚守在45℃的现场，众志成城解决了问题。从黄浦江边奔赴祁连山下，从上海光源的“鹦鹉螺”到戈壁滩上的核能“种子”，这是一场跨越半个世纪的接力。

2023年10月11日，实验堆首次临界。2024年6月17日，首次达到满功率运行——这一天，恰是我国第一枚氢弹爆炸成功57周年纪念日。2024年10月，完成全球首次不停堆在线加注钍燃料。2025年11月，首次实现堆内钍铀核燃料转换，获取全球首套完整实验数据。2025年度“中国科学十大进展”发布，“实现基于熔盐堆的钍铀核燃料转换”入选。按照三步走路线图，下一步是建成30兆瓦研究堆、再建成百兆瓦示范堆。全球相关专利我国占据近半数，核心设备全部国产化。

当不少领域还在追随西方成熟技术路线，钍基熔盐堆走出一条完全不同的道路。他国主动放弃的技术方向，在中国科研人员持续攻关下开花结果。这不仅是一座反应堆，而是一套全新能源解决方案。戈壁滩上源源不断输出零碳电力，减少化石能源消耗，弱化油气、铀资源进口依赖。从上海到戈壁2000公里，从橡树岭到武威半个世纪，一颗被放弃的种子，在中国最荒凉的地方，长成了参天大树。