中国钍基熔盐堆实现核燃料转换重大突破，迈向第四代核能新时代
中国科学院近日宣布，由其上海应用物理研究所牵头建设的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆，首次成功实现钍铀核燃料转换，并在国际上首次获取钍入熔盐堆运行后的实验数据。这一里程碑式的进展，不仅初步证明了熔盐堆核能系统利用钍资源的技术可行性，更巩固了中国在国际熔盐堆研究领域的引领地位，标志着中国在第四代先进核能技术研发领域取得重大突破。
该实验堆位于中国甘肃省民勤县的戈壁滩上，目前是全球唯一运行并实现钍燃料入堆的熔盐堆。此次钍铀核燃料转换的实现，意味着中国在核燃料选择上从传统的“铀”迈向了“钍”的多元化路径，为未来钍资源的规模化开发利用以及发展更安全、更高效的第四代核能系统提供了核心技术支撑与可行方案。
熔盐堆技术路线的战略意义
钍基熔盐堆（TMSR）作为第四代先进核能系统的重要代表，以钍为燃料，并以高温熔盐作为冷却剂。与传统压水堆相比，它具有多项显著优势，包括无水冷却、常压工作以及高温输出。这些特性使其能够与太阳能、风能、高温熔盐储能、高温制氢以及煤气油化工等多种产业深度融合，有望构建多能互补的低碳复合能源系统，为中国的能源结构转型提供强大助力。
中国拥有丰富的钍资源，而钍基熔盐堆技术路线恰好契合了这一资源禀赋。通过开发和利用钍资源，中国可以有效降低对铀资源的依赖，提升国家能源安全。此外，熔盐堆在固有安全性方面也具有优势，例如其液态燃料特性允许在紧急情况下通过排空燃料盐来停止反应，从而降低堆芯熔毁的风险。
从实验室到实验堆的跨越式发展
这项重大突破并非一蹴而就，而是中国科学院长期战略布局和持续投入的结果。早在2011年，中国科学院便启动了“未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统”先导科技专项，集结了中国科学院上海应用物理研究所及近百家国内科研机构、高等院校和产业集团的协同创新队伍。
在专项支持下，科研团队攻克了一系列关键技术难题，实现了核心材料、装备与技术从实验室研发到实验堆工程验证的重大跨越。该2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆于2020年1月正式开工建设。经过四年多的紧张施工和调试，实验堆于2024年6月首次实现满功率运行。随后，在2024年10月，该实验堆完成了世界首次熔盐堆加钍，并在国际上率先建成了独具特色的熔盐堆和钍铀燃料循环研究平台。近日，实验堆成功实现了钍铀核燃料转换，获取了宝贵的实验数据，为后续研发奠定了坚实基础。
未来展望：百兆瓦级示范工程与商业化应用
中国科学院上海应用物理研究所科研团队负责人戴志敏表示，团队将以2035年建成百兆瓦级钍基熔盐堆示范工程并实现示范应用为目标，加速技术迭代与工程转化。这一目标旨在为国家提供一条安全可靠的钍基能源发电新路径。
从2兆瓦的实验堆到百兆瓦级的示范工程，意味着技术将从验证阶段迈向工程放大和商业化探索。这期间，仍需克服多方面的挑战，包括反应堆规模化设计、关键材料的长期可靠性、燃料循环的经济性以及核废料处理和长期储存的优化方案。尽管钍基燃料被认为可能产生较少长寿命放射性废料，但其管理和处置仍是核能发展中不可回避的重要环节。
国际社会普遍关注第四代核能技术的发展，认为其在安全性、经济性、资源利用率和核废料管理方面具有显著优势。中国此次在钍基熔盐堆领域的突破，无疑将进一步提升其在全球核能技术竞争中的地位。然而，任何核能技术的发展都伴随着固有的安全风险，需要严格的安全标准、独立的第三方评估以及透明的公众沟通，以确保技术发展的可持续性和社会接受度。
随着中国在钍基熔盐堆技术上的不断深入，未来有望为全球能源转型提供新的解决方案，并为人类社会的可持续发展贡献中国智慧和中国力量。
参考来源
- 新华鲜报｜燃料从“铀”到“钍”！我国实现钍基熔盐堆研发突破 — 新华社新闻（2025-10-31）：查看原文
- 新华社权威快报丨我国首次实现基于熔盐堆的钍铀核燃料转换 — 新华社新闻（2025-10-31）：查看原文