奋斗华章｜平均不到35岁，他们攻克了第四代核能“世界难题”|戈壁|换热器|核电站|熔盐|燃料|第四代核能|钍基

央广网上海5月2日消息（记者林馥榆唐奇云）茫茫戈壁，祁连山下，一座崭新的实验堆静静矗立。2024年6月17日，这里实现了2MWt钍基熔盐堆满功率运行，国际上首次熔盐堆加钍实验也在这里完成。这支科研人员队伍的平均年龄不到35岁，他们从上海跨越2000多公里来到甘肃武威民勤县，在几乎“无技术、无团队、无基础”的困境中，用十几年时间攻克了第四代核能的核心难题。

中国科学院上海应用物理研究所钍基核能物理中心主任邹杨接受央广网采访（央广网记者唐奇云摄）

从上海光源到戈壁熔盐堆一场“从零开始”的科研长征

2009年，上海光源建成。那一年，如今担任中国科学院上海应用物理研究所钍基核能物理中心主任的邹杨博士毕业。时任中国科学院上海应用物理研究所所长徐洪杰问他：“科学院准备做钍了，你有没有兴趣？”本科学过反应堆工程的邹杨，觉得自己能“把本科和读研期间的学习科研经历，应用到国家急需的大型科研工程中”是一种幸运，于是毫不犹豫地加入了这支从零开始的队伍。

2011年，中科院战略性先导科技专项“未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统”（TMSR）正式立项。彼时，国内钍基熔盐堆几乎是一片空白。团队几乎什么都没有，没有现成技术、没有配套设备、没有专业队伍。他们从上海光源团队和中国科学院上海应用物理研究所（嘉定园区）的辐射化学、材料等学科中抽调骨干，重新组建研发力量。“专业归队、就近转行、以老带新、边干边学”，这支队伍开始了长达十余年的技术攻关。

钍基熔盐堆大厅（央广网发受访者供图）

但真正的挑战还在后面。2018年，场址最终选在甘肃武威民勤县。这是一个面积与上海相当、人口却只有30万的地方。在这里建设反应堆，和沿海有着天壤之别。传统核电站大多建在海边，用海水冷却；而熔盐堆是第四代先进核能，最大的特点之一就是不需要大量水冷却，可以深入内陆。这恰恰是它的优势，也是建设者必须面对的严酷现实。

2019年，徐博第一次踏上这片土地。他是反应堆运行技术部副主任，也是首批熔盐堆操作员之一。“那时候一眼望过去全是黑的，天上的繁星如灿，地上的路灯一盏都没有。”他回忆道，最早连食堂都没有，得专门派车去县城打饭，运回现场加热才能吃上热乎饭。而海边建核电站，港口、道路、水电等基础设施往往已经配套成熟，这里却是从零开始。修路、架电、打井、建生活区，一切都要自己动手。

难关一个接一个，他们“一年接着一年干”

从技术研发到工程建设，攻关无处不在。邹杨说，熔盐堆涉及数十个学科，堆的物理设计、安全分析、材料研发、装备研制，每一项都是从无到有。“但我们就是一件事接着一件事做，一年接着一年干，最终难关一个接一个被攻破。”

材料是最大的“拦路虎”。熔盐具有强腐蚀性，需要在高温下运行，普通钢材根本扛不住。团队联合国内科研院所和企业，实现了核心材料100%国产化，高温镍基合金、核石墨、高纯熔盐……从实验室到工程验证，每一步都走了无数遍。关键设备如熔盐泵、换热器、阀门等，也全部自主研制。

钍基熔盐堆本体吊装（央广网发受访者供图）

徐博则面临着运行调试的极限挑战。2019年，项目需要首批熔盐堆操作员，他主动报名。“就像看着自己养育的孩子即将出世，正处在关键十字路口，我觉得有义务去。”2023年10月11日，实验堆首次临界；2024年6月17日，满功率运行。那一天，徐博是值班长，全权负责升功率。“之前激动得彻夜辗转反侧，但当真正步入主控室，我完全平静了。我充分相信我的同事们，相信这个反应堆的物理化学量，一切按照科学设计的预期顺利实现。”

与海边核电站宽敞的施工条件不同，民勤显的冬天零下二三十度，夏季干燥炎热。而熔盐堆的一体式堆本体设计，将堆芯、燃料盐泵、换热器等核心设备集成在一个主容器内，降低了泄漏风险，但也带来了狭窄空间内高精度安装的难题。团队创新了离线安装、整体吊装技术，攻克了“狭小空间盲装”的难关。这些技术为未来熔盐堆的模块化、工厂化制造奠定了基础。