在全球能源转型的关键节点,一项来自中国的核能技术突破引发国际社会高度关注。中科院上海应用物理研究所近日宣布,全球首座钍基熔盐实验堆在甘肃民勤正式投入运行,并成功实现钍铀核燃料转换。这项技术不仅为中国能源安全提供新保障,更被视为开启清洁能源新时代的里程碑,或将重塑全球能源供应格局。
传统铀基核电发展长期受制于资源与安全双重瓶颈。数据显示,中国铀矿储量仅占全球可开采总量的2%,且80%以上为低品位矿床,提炼成本高昂。尽管通过溶浸采铀技术将开采量提升三倍,仍难以满足核电需求,进口依赖度长期超过80%。与此同时,铀堆能源转化效率低下的问题同样突出——全球铀矿储量约550万吨,但最终参与裂变的燃料仅相当于40吨标准铀,仅能满足全球10%的年度能源需求,其能量产出相当于10亿吨煤炭,远不及日益增长的能源消耗。
钍基熔盐堆技术的出现为破解困局提供全新路径。作为地球上储量最丰富的核燃料之一,中国钍矿储量占全球80%,且开采工艺远比铀矿简便。研究显示,1吨钍裂变产生的能量相当于350万吨煤炭,是铀的136倍。更关键的是,钍堆采用液态燃料设计,将核燃料溶解于特制熔盐中,在常温下呈固态,反应堆内保持液态。这种设计不仅省去了高压容器和复杂冷却系统,更赋予反应堆自我调节能力——当温度异常升高时,熔盐会自动凝固阻断反应,从根源上消除堆芯熔毁风险。
在核废料处理领域,钍堆技术同样展现革命性优势。传统铀堆产生的乏燃料放射性持续数万年,而钍堆主要废料铀-233的放射性衰减周期仅需百年,且体积仅为铀基废料的十分之一。这种特性不仅大幅降低长期储存成本,更显著减少环境风险。国际能源署专家指出,钍堆技术将核能从"高风险能源"转变为"可控清洁能源",为核电复兴扫清关键障碍。
中国能源战略格局正因这项突破发生深刻变化。随着钍堆技术成熟,中国有望摆脱对进口铀矿的依赖,在能源安全领域掌握主动权。更值得关注的是,钍堆模块化、小型化的技术特性使其应用场景远超传统核电站——从深海探测平台到星际航行能源,从偏远地区供电到工业园区热电联产,这项技术正在打开能源利用的想象空间。国际核能协会预测,到2040年,全球钍基核能市场规模将突破万亿美元,而中国凭借资源储备和技术先发优势,有望主导这场能源革命。
这项突破的背后,是长达二十年的技术攻坚。中科院团队攻克了熔盐腐蚀控制、燃料循环系统等十余项关键技术,形成完整自主知识产权体系。实验堆运行数据显示,其热效率达到45%,较传统压水堆提升近一倍,而建设成本降低30%。这些数据印证着钍堆技术的商业化潜力——当全球能源转型进入深水区,中国正以创新技术为杠杆,撬动整个清洁能源产业的变革。












