在甘肃武威市民勤县的茫茫戈壁滩上，一座银白色的实验厂房在阳光下格外醒目，这里矗立着全球唯一运行的钍基熔盐实验堆。2025年11月，这座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，首次实现钍铀核燃料转换，在国际上首次获取钍入堆运行后的实验数据，标志着中国在第四代核能技术领域站上了全球领跑位置。
什么是钍基熔盐堆？
钍基熔盐堆是第四代核裂变反应堆的核心代表，它以钍为燃料，以高温液态氟化盐同时作为冷却剂和燃料载体。与我们熟知的压水堆不同，它就像把”核燃料”溶解在”高温盐”中流动发电，从根本上改变了传统核电的技术路径。
钍是一种银白色的放射性金属，天然存在于岩石和土壤中，它本身并非易裂变材料，但吸收中子后会经过两次β衰变，转化为可裂变的铀-233，形成”钍-铀燃料循环”。这个过程就像给钍”充电”，让原本”沉睡”的资源持续释放能量。
六大核心优势，重构核能想象
1. 固有安全，从设计上杜绝爆炸风险
钍基熔盐堆的安全特性刻在基因里：它采用常压运行，无需巨大的压力容器，即使容器破损也不会发生爆炸；堆芯底部设有”冻结塞”，一旦温度超过预设值，冻结塞会自动熔化，携带核燃料的熔盐会流入应急储存罐并冷却固化，核反应自动停止，从根源上避免了放射性物质扩散。
2. 无水冷却，适配广袤国土
不同于传统核电站必须依水而建，钍基熔盐堆用高温熔盐替代水作为冷却剂，这让它可以建在干旱的戈壁、沙漠等缺水地区，极大拓展了核电的选址范围，为西部大开发和偏远地区供电提供了新方案。
3. 核废料少，半衰期缩短千年
与压水堆相比，钍基熔盐堆产生的长寿命核废料量减少90%以上，大部分核废料的半衰期从数十万年缩短到数百年，大幅降低了核废料处理的难度和成本，让核能的”后时代”更加清洁。
4. 资源丰富，支撑万年能源需求
我国铀资源相对匮乏且多为贫矿，但钍储量居世界第二位，仅内蒙古白云鄂博矿区已探明储量就达28万吨，按目前发电量计算，足够支撑中国2万年的电力需求。这种资源禀赋的完美匹配，让钍基熔盐堆成为极具中国特色的能源选择。
5. 高效发电，拓展多元应用
钍基熔盐堆的堆芯出口温度可达650℃-700℃，热电转换效率高达40%-60%，远高于传统压水堆。除了发电，它还能为高温制氢、海水淡化、煤化工等产业提供高品质热能，构建”发电+供热+工业应用”的多能互补系统。
6. 防核扩散，符合全球安全利益
钍基熔盐堆的燃料循环中不产生易用于制造核武器的钚-239，且液态燃料难以被提取用于军事目的，从技术层面降低了核扩散风险，更符合全球核能安全发展的趋势。
半个世纪的追光之路
中国对钍基熔盐堆的研究，始于上世纪60年代末的”728工程”，当时上海应物所就建成了熔盐冷态零功率堆，但受限于当时的工业基础，研究一度搁置。2011年，中国科学院启动”未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统”先导专项，集结近百家科研机构、高校和企业协同攻关，终于在2023年实现实验堆首次临界，2024年满功率运行，2025年完成钍铀核燃料转换，一步步将梦想照进现实。
从实验堆到能源革命
目前，这座位于戈壁的实验堆已经成为全球熔盐堆研究的”灯塔”，科研团队正围绕加钍后的关键科学问题开展系统研究。按照规划，2026年将启动10兆瓦电功率钍基熔盐研究堆建设，2035年左右建成百兆瓦级示范堆并实现并网发电，最终推动商业化应用。
未来，钍基熔盐堆不仅能为电网提供稳定的基荷电力，还可能走向小型化，为海岛、偏远地区甚至船舶提供动力。美国智库评价，中国在第四代核能技术上已领先美国15年，钍基熔盐堆的成熟不仅将彻底解决中国的能源安全问题，更可能重塑全球能源格局，为人类迈向”碳中和”目标提供关键支撑。
戈壁滩上的这座银色装置，正以炽热的能量，书写着中国核能的未来。它不仅是一个实验堆，更是一座桥梁，连接着我们对清洁能源的渴望，通向一个更加可持续的未来。
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