在大西北的戈壁滩上，黄沙与蓝天之间，一座看似普通的建筑正悄然运转。这里没有高耸的烟囱，也听不到机器的轰鸣，但却是一场关乎国家能源未来的革命——全球首座实现钍燃料运行的全新核能装置，正在这里书写着人类利用核能的新篇章。
这座核反应装置，它既不需要依海而建，也不会产生高压爆炸风险，甚至能让过去被视作“伴生废料”的钍矿，变成可持续数千年的清洁能源。那么，这样的装置，究竟藏着怎样的奥秘？它又将如何改变你我的生活？
新技术的奥秘
这座新型核反应堆建在甘肃武威。和依赖铀-235的传统核电站不同，它所需的燃料是钍金属。而我国的钍资源家底相对丰富，已知相关储量约28万吨，在全球名列前茅。
钍通常是稀土开采的副产品，过去常被当作“废料”处理。如今，这些“废料”变成了宝藏，仅1吨钍裂变的能量，理论上就约等于350万吨煤或200吨铀，如此高的能量密度令人惊叹。
钍基反应堆的工作方式也是颠覆性的。传统核电站使用的是固体的燃料棒，需要靠高压水来冷却和传递热量。而钍基堆则是把核燃料钍直接溶解在高温熔融的氟化盐中，形成液态燃料。
这种液态燃料能在接近常压的条件下循环流动，因此反应堆不再需要承受上百个大气压的厚重压力容器，整体结构可以做得更轻巧。
最关键的是它的安全性。传统核电站依赖复杂的主动安全系统，就好比一个高压锅要装上好几个安全阀；而钍基熔盐堆则实现了核能专家一直追求的“固有安全”。
在熔盐堆里，一旦温度突破阈值，整套反应就会自动减弱直至停止。工程师在堆底设计了一个“冷冻塞”，它由特殊盐类制成，正常运行时保持固态。如果系统出现异常，冷冻塞就会自动熔化，携带核燃料的熔盐将全部流入下方的应急储存罐。
当熔盐进入应急罐冷却后会凝固，将放射物质固化包裹其中，从而使整个反应停止。整个过程依赖材料自身的物理属性与自然规律运作，无需外部供电或人员操作，这种内在属性从本质上规避了堆芯溶解等重大风险。
从搁浅到领跑
上世纪中叶，美苏冷战正酣。当时美国空军启动了一个大胆计划——核动力轰炸机，梦想打造一种能够持续翱翔、近乎永不降落的战略武器。正是此背景下，钍基熔盐堆技术首次登上历史舞台。
美国确实曾经建成并且成功运行了钍基燃料实验堆，证明了技术的可行性。但这个充满想象力的计划最终却被搁置了。首要原因是战略格局的改变：洲际导弹技术的迅猛发展，令所谓的核动力轰炸机失去了优势——导弹的打击速度更快，也更难以拦截。
与此同时，技术本身也面临着严峻挑战：熔盐具有强腐蚀性，当时的材料科技难以找到长期稳定抗腐蚀且经济的反应堆结构材料。
时过境迁，这项技术在美国沉寂数十年后，中国却看到了它巨大的潜力。我国是一个“贫铀富钍”的国家，铀资源相对有限，长期依赖进口；而钍的储量却非常丰富，并且大多是稀土开采过程中的伴生产物，获取成本较低。
与美国当初专注于军事用途不同，我国发展钍基堆有着清晰的民用目标——服务于和平利用核能，助力实现“双碳”愿景。其固有的安全特性，让它特别适合在内陆地区建设，从而打破核电站必须建在海边的传统限制。
经过科研团队多年来的技术攻关，我国在新型耐腐蚀材料、关键设备制造等方面取得了重要突破，实验堆核心设备已实现100%国产化，供应链完全自主可控，逐步解决了当年困扰美国的技术难题。
能源格局重塑者
当前在甘肃武威，那座2兆瓦级的钍基熔盐堆，是全球唯一在役，并且完成钍燃料实堆运行的装置。
回顾其发展历程，从2023年10月首次临界，到2024年6月全功率运行，再到今年11月1日成功完成钍铀核燃料转换。这些核心节点目标顺利推进，标志着我国在钍基堆研发“三步走”战略中，迈出了关键一步。
按照科研人员稳步推进的规划：当前这座2兆瓦反应堆，是为了初步验证核心技术路线；下一步将研制更大规模的，10兆瓦的新型试验堆，重点优化整体的性能；而在2035年左右，将建成百兆瓦级的示范电站，为这项技术的商业化铺开打下基础。
这次最值得关注的是，是在全球范围内第一次完成了钍燃料到铀-233的转换。简单理解，就是我们让钍元素在堆内“变”成了能维持反应的新燃料。这关键一步，从工程实践上验证了使用钍资源发电的技术路线是走得通的。
由于采用熔盐作为冷却剂，这种反应堆不需要依赖大量水资源进行冷却，因此非常适合在西部戈壁或内陆地区建设。未来，核电有望深入能源消费腹地，实现“就地发电、就地使用”，从而有望重塑我国现有的能源分布格局。
除了发电，钍基熔盐堆还展现出作为“综合能源枢纽”的潜力。它运行温度高达700℃左右，所产生的高温热能还可用于制备“绿氢”。未来，这些核电与绿氢，还可以与周边的风电、光伏等可再生能源协同配合，构建起一个多能互补的清洁能源体系。
结尾
这项曾一度搁浅的技术在我国科研人员手中重获新生，不仅让我们在核能赛道上实现了"换道超车"，更重要的是，它正在为我们打开一扇通往能源自主的大门。
当然，从实验成功到大规模应用，路还很长。但这一步的突破，意味着我们正将曾经的“资源短板”变为“战略优势”，把看似无用的伴生矿变成支撑绿色未来的宝贵财富。一个更清洁、更安全的能源未来，正因此变得触手可及。
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