中国钍堆点亮能源自由!
发布时间:2025-11-05浏览量:

戈壁滩上,一把来自尾矿库的“灰色粉末”,正点燃中国能源独立的千年梦想。

十一月一日,中国科学院宣布,位于甘肃武威的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆实现钍铀核燃料转换,并完成满功率连续运行。

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这标志着全球第四代核能路线图中,中国率先将理论可行变为工程现实。

更值得关注的是,这座堆使用的钍燃料,竟是过去挖稀土时当废渣堆在尾矿库的灰色粉末。

01 钍基熔盐堆:颠覆传统核能的技术革命

钍基熔盐堆,是以钍为燃料,以高温熔盐作为冷却剂的第四代先进核能系统。

与当前普遍使用的压水堆不同,它采用高温液态熔盐作为冷却剂,无需巨大压力容器,也不用大量水冷却。

“钍基熔盐堆是高温、常压运行,不需要像传统堆那样面临高压带来的风险。”上海应物所所长、钍基熔盐堆核能系统战略性先导科技专项负责人戴志敏如是说。

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一旦温度升得过高,核反应会自动下降直至停止,不会出现堆芯熔毁导致大量放射性物质释放的事故。

这种“失效安全”特性使钍基熔盐堆在安全性能上实现跨越式升级。

设计中还有“冷冻阀”等非能动安全措施,在异常情况下可将熔盐排入临界安全的紧急排放罐,从根本上杜绝严重事故。

02 钍资源:中国能源自给的钥匙

我国钍资源丰富,钍储量远高于铀储量,且与稀土资源伴生。

高效利用钍资源可保障国家能源安全长达千年以上。

一克钍裂变释放的能量与三吨标准煤等效。

仅白云鄂博已探明的钍储量就超过二十万吨,折算下来足够全国十四亿人用两万年。

我国铀资源对外依存度长期徘徊在七成,核电装机每翻一倍,海运转口的风险就增加一档。

钍路线的意义首先是把“粮仓”搬回了自家院子,燃料自给率从三成瞬间拉满到百分之百。

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而且钍资源无需浓缩,不必分离,核扩散审查的门槛一夜归零。

与传统核技术不同,用钍进行燃料循环时,中途不会产生用来生产核武器的钚,因此可以预防核扩散。

03 无水冷却:颠覆核电选址传统

水冷时代,靠海才能建堆的铁律被钍基熔盐堆干脆利落地废掉。

传统核电站是名副其实的“喝水大户”,一座百万千瓦级常规核电机组,每小时需消耗数千吨冷却水。

但钍基熔盐堆,却像一位自带“干粮”的沙漠探险家。

它采用的高温熔盐,本身就能在600-700°C的高温下保持稳定液态,是完美的“热量搬运工”。

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在运行过程中,无需外部水源补给,仅靠熔盐在封闭回路中的自然循环,就能持续带走堆芯产生的热量。

这让钍基熔盐堆摆脱了传统核电的选址束缚,有望走向更广阔的天地。

戈壁、沙漠、高原,甚至四千米的青藏高原峡谷,理论上都能摆下一座百万千瓦级热源。

04 高温输出:多能互补的绿色能源枢纽

钍基熔盐堆带来的想象力,远不止于发电。

700摄氏度的熔盐余热可应用于高温制氢、煤气油化工等领域。

五A厂区外,一条两百米长的银色管道,把七百摄氏度的熔岩余热送进试验装置,每小时可产两百公斤滤青,电解效率比常温路线提升四成。

同一股热源还能驱动二氧化碳加氢质甲醇,把西北的风光气储存进液体燃料中。

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中科院上海应用物理所算过一笔账:如果2030年前在酒泉哈密布局十台六十万千瓦钍基堆,年供热量折合三千万吨标煤,足以把新疆煤化工的碳排放砍掉一半。

同时给河西走廊提供昼夜不停的调风电力,风光火氢第一次被整合成一张网。

05 材料突破:产业链自主可控的实现

要让碗架得住,先得解决材料“卡脖子”问题。

氟化盐在七百摄氏度下,对普通不锈钢的腐蚀速率是每年两毫米,想跑四十年,必须换铠甲。

金属所牵头的镍基高温合金g h三五三五在堆内运行一万小时后,取出检测腐蚀深度,仅相当于一根头发丝。

关键元素钼和铌全部来自国内矿山。

用于堆芯的合集石磨山西产线,已把膨当量降到百万分之一以下,价格却比进口货便宜三成。

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乌威基地隔壁一条年产两千吨熔盐泵的柔性产线刚刚投产。

样机连续运转两万小时后,轴承密封圈仍保持零渗漏。

曾经只有美法两家企业能供的熔盐心脏,如今被写进国产设备名录。

近百家国内科研机构、高等院校和产业集团深度参与研发和工程建设,实现了核心材料、装备与技术从实验室研发到实验堆工程验证的重大跨越。

实验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。

06 从实验堆到商业应用:中国核能的自主之路

从科学构想到工程实现,钍基熔盐堆研发团队几乎从零开始。

2011年,中国科学院启动先导科技专项“未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统”。

没有成熟技术可借鉴,就自己研发;没有专业团队,就边干边学。

专项实施期间,团队攻克了一系列技术难题,实现了从实验室研发到实验堆工程验证的重大跨越。

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实验堆2020年1月开工建设,2024年6月首次实现满功率运行,2024年10月完成世界首次熔盐堆加钍。

我国在国际上率先建成独具特色的熔盐堆和钍铀燃料循环研究平台。

团队将以2035年建成百兆瓦级钍基熔盐堆示范工程并实现示范应用为目标,加速技术迭代与工程转化。

未来,钍基熔盐堆有望提供全国核电装机的三分之一,每年减少进口铀一万三千吨。

夜幕降临,武威戈壁的监控大屏上,反应堆功率曲线依旧平稳。工程师把这一刻写进值班日志:公元2025年11月1日,中国用一把来自尾矿库的灰点亮了第一盏钍灯。

下一次,当这盏灯在塔克拉玛干边缘、在河西走廊、在内蒙古高原次第亮起,世界能源地图将不再是蓝色海运输送线,而是一条条向内陆延伸的银色熔岩管道。

它们把能量留在陆地深处,也把能源自主的命运交还给我们自己。

正如我们青龙防水28年深耕建筑防水维修,始终坚持把核心技术掌握在自己手中,无论是突破防水材料的研发瓶颈,还是如今见证中国钍基熔盐堆的能源突破,自主创新始终是中国工业屹立世界之林的根本。

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[宋叔聊商业持续输出防水维修创业,获客,材料,技术,方案培训的干货,喜欢可以点个关注,收藏、转发]


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