釷基熔鹽核反應(yīng)堆，真正地讓您驚為天物！

2025年11月1日，新華社一則報(bào)道引發(fā)全網(wǎng)熱議：我國(guó)甘肅武威的釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆首次實(shí)現(xiàn)堆內(nèi)釷-鈾轉(zhuǎn)化，成為全球唯一運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)釷燃料入堆的核能系統(tǒng) 。消息一出，不少人好奇：這名字繞口的"釷基熔鹽堆"到底是啥？跟咱們聽說過的核電站有啥不一樣？能真的改變能源格局嗎？今天我們就用大白話，把這個(gè)"核能黑科技"徹底講明白。

要懂釷基熔鹽堆，得先分清它和另外兩種核能技術(shù)的區(qū)別。咱們先說說核裂變家族的"老大哥"——傳統(tǒng)鈾基反應(yīng)堆，比如常見的壓水堆。它們用的是固體二氧化鈾燃料棒，像一根根"核煤棒"，得泡在高壓水里冷卻，就像把燒紅的鐵塊泡在高壓水箱里，既怕水溫太高炸了，又怕燃料棒燒穿泄漏。而釷基熔鹽堆走的是"液態(tài)路線"，把釷和鈾的氟化物溶解在氟化鹽里，變成像巖漿一樣能流動(dòng)的液態(tài)燃料，冷卻劑也是這玩意兒，燃料和冷卻劑合二為一，根本不用固體燃料棒。所以，同樣是核裂變，鈾堆用的是鈾，而釷堆用的土，把釷先通過中子轟擊轉(zhuǎn)化為鈾，鈾再裂變放出能量。

再說說常被吹成"終極能源"的核聚變，它是把氫的同位素像搓湯圓一樣捏成氦，過程中釋放能量，就像人造小太陽(yáng)。但這技術(shù)太"離譜"、太“坑爹”，得維持上億度高溫，目前還停留在實(shí)驗(yàn)階段，商用最少得等幾十年。而釷基熔鹽堆是核裂變的"升級(jí)版"，是把重原子核掰成輕原子核放熱，技術(shù)成熟度遠(yuǎn)高于核聚變，相當(dāng)于已經(jīng)進(jìn)了廚房即將端上桌的"硬菜"，而核聚變還是剛發(fā)芽的"種子"。

搞懂了它的"身份"，再看看它的五大過人之處，每一個(gè)都藏著顛覆傳統(tǒng)的驚天實(shí)力。

第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換利用率高，簡(jiǎn)直是核能界的"節(jié)能標(biāo)兵"。傳統(tǒng)壓水堆因?yàn)榭克鋮s，水溫最高也就300多℃，就像用普通鍋燒開水，大部分熱量都浪費(fèi)了，發(fā)電效率只有30%-33%。但釷基熔鹽堆用的氟化鹽冷卻劑沸點(diǎn)高達(dá)上千℃，正常運(yùn)行溫度就能到700℃，相當(dāng)于用"超級(jí)高壓鍋"產(chǎn)熱，能通過更高效的熱循環(huán)發(fā)電，效率一下子提到45%-50%。打個(gè)比方，同樣燒"一斤核燃料"，傳統(tǒng)堆能發(fā)3度電，釷基堆能發(fā)5度，還能用來高溫制氫、工業(yè)供熱，綜合能效比傳統(tǒng)核電站高20%以上。據(jù)測(cè)算，同樣發(fā)一度電，鈾堆約要8分錢，釷堆只要約五分錢。

第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)更厲害——永續(xù)利用用之不竭，堪稱"能源永動(dòng)機(jī)"。咱們先看"原料家底"：中國(guó)釷儲(chǔ)量超過140萬噸以上，占全球約60%僅內(nèi)蒙古白云鄂博礦區(qū)的釷尾礦就有7萬噸，足夠14億人用幾千年。更妙的是，釷是稀土開采的"副產(chǎn)品"，就像剝橘子時(shí)順便取下的橘絡(luò)，提煉成本極低。中國(guó)的稀土產(chǎn)業(yè)，呵呵！

從利用效率看，傳統(tǒng)鈾堆只用到鈾-235，占天然鈾的0.7%，剩下的全當(dāng)廢料扔了，好比吃西瓜只啃瓜尖。而釷基熔鹽堆能實(shí)現(xiàn)"釷-鈾循環(huán)"：釷-232吸收中子后變成釷-233，再衰變成為可裂變的鈾-233，鈾-233裂變放熱的同時(shí)又產(chǎn)生中子，繼續(xù)"喂飽"新的釷原子。這套流程能把釷的利用率從鈾堆的1%提升到99%，1噸釷產(chǎn)生的能量相當(dāng)于350萬噸煤，要是把全國(guó)釷儲(chǔ)量都用上，能支撐近2萬年能源需求。

第三個(gè)優(yōu)點(diǎn)是超可靠的安全性，堪稱"天生安全派"。傳統(tǒng)壓水堆得在150個(gè)大氣壓下運(yùn)行，就像個(gè)隨時(shí)可能爆炸的"高壓鍋爐"，福島核事故就是冷卻系統(tǒng)失效導(dǎo)致的堆芯熔毀。但釷基熔鹽堆全程在常壓下運(yùn)行，壓力跟咱們生活的環(huán)境差不多，從根上杜絕了高壓爆炸風(fēng)險(xiǎn)。

它還有兩套"自動(dòng)安全裝置"：一是"負(fù)溫度系數(shù)"特性，溫度太高時(shí)熔鹽會(huì)膨脹，核燃料原子變稀疏，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)自動(dòng)減弱，就像鍋里水太燙會(huì)自動(dòng)降溫；二是"凍結(jié)塞"設(shè)計(jì)，反應(yīng)堆底部有個(gè)靠冷卻維持凍結(jié)的鹽塞，一旦溫度超標(biāo)或斷電，塞子會(huì)自動(dòng)熔化，熔鹽靠重力流入地下安全罐，遇冷迅速凝固，放射性物質(zhì)被牢牢鎖住。這些安全罐能扛1200℃高溫，衰變熱靠空氣就能冷卻，全程不用人管，從設(shè)計(jì)上杜絕了堆芯熔毀事故。更貼心的是，它產(chǎn)生的高放射性廢料只有鈾堆的10%，半衰期從10萬年縮短到300年，大大減輕了處理負(fù)擔(dān)。

第四個(gè)優(yōu)點(diǎn)解決了傳統(tǒng)核電的"老大難"——不用停機(jī)換料，就像永不熄火的"能源鍋爐"。傳統(tǒng)核電站每隔1-2年就得停機(jī)換燃料棒，每次停機(jī)少則幾十天，不僅影響供電，換料過程還復(fù)雜危險(xiǎn)，好比汽車沒油了必須停路邊加油。而釷基熔鹽堆用的是液態(tài)燃料，有一套"在線燃料處理系統(tǒng)"，就像給鍋爐裝了自動(dòng)添柴和清灰裝置：一邊往回爐里加新的氟化釷，一邊把裂變產(chǎn)生的"核灰"（裂變產(chǎn)物）分離出來，全程不影響反應(yīng)堆運(yùn)行。這種"邊發(fā)電邊維護(hù)"的模式，能讓反應(yīng)堆連續(xù)運(yùn)行幾十年，大大提升了發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)性。

第五個(gè)優(yōu)點(diǎn)是很適應(yīng)小型化，堪稱"靈活的能量積木"。傳統(tǒng)壓水堆是"巨無霸"，得建在沿海用水方便的地方，一套設(shè)備好幾千噸，搬家根本不可能。但釷基熔鹽堆不用大量水冷卻，內(nèi)陸沙漠、海島都能建，而且結(jié)構(gòu)緊湊——它不用沉重的高壓容器，核心設(shè)備能集成在一個(gè)容器里，適合做成小型模塊化反應(yīng)堆 。

這種"能源集裝箱"用途可廣了：能給偏遠(yuǎn)礦區(qū)供電，能裝在貨輪上當(dāng)動(dòng)力（我國(guó)已在設(shè)計(jì)釷基熔鹽堆核動(dòng)力集裝箱船，30年不用加油），甚至能成為月球基地、火星探測(cè)的"永久電源"。美國(guó)科學(xué)家還設(shè)想過用它給汽車供能，8克釷就能讓悍馬車跑96萬公里，相當(dāng)于繞地球24圈，中途不用補(bǔ)能 。

看到這兒，可能有人會(huì)問：這么好的技術(shù)，為啥現(xiàn)在才出來？其實(shí)熔鹽堆的想法早在上世紀(jì)就有了，但高溫熔鹽的腐蝕性太強(qiáng)，普通鋼材幾分鐘就會(huì)被溶解。我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)花了十年功夫，不僅把燃料鹽的配方調(diào)配到位，還研發(fā)出耐1000℃高溫的鎳基合金，把腐蝕速率控制在每年0.1毫米以下，才攻克了這個(gè)難關(guān) 。

如今，甘肅武威的實(shí)驗(yàn)堆已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行，我國(guó)正按照"實(shí)驗(yàn)堆—示范堆—商業(yè)堆"的路線推進(jìn)，計(jì)劃2035年讓百兆瓦級(jí)商用堆并網(wǎng)發(fā)電，度電成本有望降到0.05元，比光伏風(fēng)電還便宜。到那時(shí)，沙漠里可能會(huì)豎起一座座釷基熔鹽電站，既給風(fēng)電光伏補(bǔ)能，又能生產(chǎn)綠氫；遠(yuǎn)洋貨輪靠釷能橫渡大洋，偏遠(yuǎn)地區(qū)再也不用擔(dān)心缺電。

從甘肅戈壁的實(shí)驗(yàn)堆，到未來遍布各地的"能源積木"，釷基熔鹽堆的突破不僅讓我國(guó)在第四代核能技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)跑全球，更給我們的能源未來打開了一扇新門。它用更安全、更高效、更永續(xù)的特性，助力中華民族引領(lǐng)人類文明前進(jìn)！