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10月28日,中科院在甘肅武威宣布,2兆瓦的釷基熔鹽堆實驗堆正式投入運行。咱中國,實打實地成為全球首個把釷燃料真正“請進堆里”并實現穩定運行的國家。
這次突破直接把核能領域的國際格局改寫了一大塊。和五年前世界矚目的“嫦娥五號”落月一樣,這又是咱中國自主創新在高科技領域的一次關鍵超車。
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不少人一聽核能新技術,腦子里第一反應還是“高風險”“大投入”“用處有限”。但今年這次,釷基熔鹽堆的落地,絕對是全球能源技術示范關鍵的一環。
釷基熔鹽堆并不是簡單的“升級版核電站”。它的技術路徑、資源意義、安全水平、國際影響,和傳統核電站完全不是一個維度。
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釷基熔鹽堆讓咱中國在資源問題上有了“底氣”。
咱中國的鈾資源一直不多,早在2024年,國內一年用4萬噸鈾,但自己產的只有4000噸,剩下90%得靠進口。
而進口渠道主要集中在哈薩克斯坦、俄羅斯和納米比亞。如果這幾個渠道出了問題,能源安全怎么保障?這事兒一直很難解決。
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而釷,咱中國的家底厚得很。已探明釷儲量140萬噸,理論上夠14億人用上幾千年。礦多、分布廣,還常常跟稀土“捆綁”在一起,順手就能提取。這一下,不光解決了“卡脖子”問題,還讓中國能源獨立性大大增強,心里有數多了。
那為什么釷基熔鹽堆能“顛覆”核能格局?
最主要的是,技術路線徹底變了。傳統核電站靠鈾核裂變發電,釷本身不能直接裂變。但只要用中子炮轟,釷-232就能變成可裂變的鈾-233,直接變成核燃料。
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更關鍵的是,熔鹽堆不吃水。以前建核電站,選址幾乎都“貼著水”,要不是在海邊就是在大江大河邊。因為反應堆發熱量極大,離不開冷卻水。
可釷基熔鹽堆用的是氟化鹽液體,既做燃料又做冷卻劑,溫度高、穩定性好。哪怕是在甘肅戈壁灘這種極度干旱地方,也能長時間穩定運行。這讓咱中國的核能布局不用再局限在那幾個地方了。
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釷基熔鹽堆的安全性能,遠超想象。
安全,一直是核能技術的“命門”。大家都記得日本福島核事故,冷卻系統一出問題,后果非常嚴重。
但釷基熔鹽堆的設計邏輯完全不一樣。反應堆常壓運行,溫度一旦過高,物理機制會自動減速甚至停堆,不可能出現爐心熔毀。
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再加上底部專門設計的應急罐,一旦有異常,熔鹽流下來直接凝固成“鹽塊”,把所有放射性物質都鎖在里面,泄漏風險幾乎為零。
更值得強調的是,實驗堆周邊的輻射水平和自然環境幾乎一樣。對內陸居民來說,這意味著核電站再也不用只建在海邊,西北、華北這些地方一樣能用得上核電。這對能源結構調整和區域均衡發展意義巨大。
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美、歐、日本其實也嘗試過釷基熔鹽堆,最早的研究可以追溯到1960年代的美國橡樹嶺實驗室。
但那會兒冷戰思路主導,大家都優先發展武器級核材料,熔鹽堆被擱置了。直到現在,中國是世界上唯一把釷燃料堆做成現實的國家。麻省理工科技評論都說,這是美國科學家半世紀前的夢想,被中國人實現了。
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還有一個國際因素值得關注。釷燃料循環不會產生武器級钚,符合國際核擴散防控要求,大大減輕了出口和交流的敏感性。
未來咱中國要是把技術輸出到缺鈾但想發展核能的國家,阻力會小很多。下一步,中國標準很有機會成為全球釷基熔鹽堆的行業標準。
現在大家都在說“雙碳”目標,風電、光伏發展很快,但都受天氣波動影響。熔鹽堆的最大亮點是能和新能源形成互補。
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比如風光不穩定時,熔鹽堆可以作為保底機制,保證電網平穩運行。更厲害的是,熔鹽堆高溫余熱還能用來制氫、化工,是未來“電氫聯產”的基礎。這樣一來,咱中國能源系統的靈活性和綜合利用率都大大提高。
在甘肅實驗基地,熔鹽堆已經和風電、光伏一起組成多能互補系統,形成了閉環。這樣的組合方式,未來如果在新疆、青海等地大規模推廣,整個西部的能源結構、產業布局都會迎來全新升級。
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釷基熔鹽堆的落地,背后是無數科技工作者的堅持和攻堅,也是國家長期重視基礎研究、重視自主創新的結果。
56000小時的材料實驗,相當于連續監測六年多,這份投入和耐心,才有了今天穩穩的技術底盤。
咱中國在鎳基合金、核石墨等關鍵材料上也都實現了自主研發。這種技術掌控力,反映的是國家科技創新體系的全面升級。
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回看歷史,1970年咱中國就搞過“728工程”,嘗試過熔鹽堆,結果因為工業基礎跟不上被迫暫停。五十多年后,經過一輪輪技術攻關,科研團隊在戈壁灘一守就是294天,終于實現了從“受制于人”到“技術領先”的大跨越。
釷基熔鹽堆絕不是“實驗室玩具”,而是有著清晰的產業化路徑。按照中科院的規劃,先有2兆瓦實驗堆、再有研究堆、最后是百兆瓦級示范堆。
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到2035年,咱中國有望看到規模化商用。等到釷基熔鹽堆全面推廣,核能、風能、太陽能的多能互補將成為咱中國能源系統的新常態。
如果說過去幾十年,咱中國靠煤炭、石油支撐起世界工廠,那么未來的能源安全、綠色轉型,就得靠核能技術的創新突破。
釷基熔鹽堆不僅讓咱中國擺脫了“卡脖子”,還給能源結構帶來了革命性的變化。國際上還在爭論核能路線,咱中國已經用實打實的成績給出答案。
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建成世界首座釷基熔鹽堆,不只是科技突破,更是國家戰略的新高度。它讓咱中國在能源安全、技術自主、低碳發展這三條戰線上都占了先機。
釷基熔鹽堆就像一塊“能源長城”,靜靜地矗立在甘肅戈壁,卻讓世界都得重新計算未來的能源版圖。咱中國這步棋,走得硬氣,也走得漂亮。
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