我国钍基核能技术取得重大突破 1克燃料能量等效28吨煤

在中科院上海应用物理研究所的实验室里,一个简单的对比实验深刻诠释了核能的奥秘:28公斤的煤粉与1克钍金属粉末,在完全裂变条件下释放的能量相当。这组数据背后,是爱因斯坦质能方程的严谨计算,也是我国核能研究取得的重要进展。 根据国际原子能机构最新技术路线图,钍-232吸收中子后转变为铀-233,后者发生裂变时释放能量约8.2×10¹⁰焦耳,相当于2.8吨标准煤。考虑到钍基熔盐堆45%-50%的热效率优势,实际应用中此数值被放大至28倍以上。这意味着一个家庭一年的用电需求,仅需一块方糖大小的钍燃料就能符合。 钍基核能长期被国际社会误读。上世纪六十年代,美国已建成熔盐堆实验装置并成功运行,但因冷战时期核武器竞赛需要,铀-钚循环被优先选择,钍基技术被搁置。这导致人们将早期实验产生的放射性废渣与钍本身混淆,形成了"钍是核废料"的错误认识。 实际上,钍基熔盐堆具有显著优势。与铀裂变产生长半衰期超铀元素(如钚-239,半衰期2.4万年)不同,钍循环产生的核废料主要是裂变产物,放射性半衰期通常在300年以内,大大降低了长期环保压力。更重要的是,钍基熔盐堆拥有"固有安全性"——温度过高时,底部冷冻塞自动熔化,燃料盐流入安全罐并停止反应,物理定律本身就保证了安全,无需人为干预。 我国在钍基核能领域已从理论研究迈向工程实践。位于甘肃武威的钍基熔盐堆核能系统示范工程已进入满功率运行第三年,运行稳定性达98%,关键设备国产化率突破95%。这些成果的取得并非易事,工程师们在高温熔盐腐蚀性极强的挑战中,经过上百次材料试验,最终研制出特殊镍基合金,为反应堆构筑了坚固的防护屏障。 资源禀赋为我国钍基核能发展提供了有力支撑。根据中科院测算,我国已探明的钍储量约30万吨,仅蒙古白云鄂博矿的钍储量就足以支撑中国使用2万年。若充分开发利用,不仅能解决能源供应的长期需求,还能从根本上摆脱对进口石油和天然气的依赖,增强国家能源战略自主性。 钍基核能的发展前景与国家能源战略紧密相连。随着经济社会发展对能源需求的不断增加,以及碳达峰碳中和目标的约束,发展清洁、高效、安全的核能成为必然选择。钍基熔盐堆技术具有灵活的堆型设计,既可用于大规模发电,也可用于工业热利用和海水淡化,应用前景十分广阔。 当前,我国正加快推进钍基核能产业化进程。主管部门已将钍基熔盐堆列入战略性新兴产业发展方向,支持建设更多示范工程,推动关键材料、装备制造等产业链配套完善。同时,加强与国际学术界的合作交流,为全球核能发展贡献中国方案。

钍基熔盐堆从实验室走向工程化,既是核能技术进步的体现,也是我国能源结构优化的重要探索。面向"双碳"目标和能源安全需求,进行关键技术攻关和示范应用,将决定此技术在未来能源体系中能否发挥更大作用。