中國首座釷基熔鹽堆建成意義有多大鞏固國際領(lǐng)先地位

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2025-11-02 15:29:10 中國科學(xué)院

中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所牽頭建成的2兆瓦液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆，首次實(shí)現(xiàn)釷鈾核燃料轉(zhuǎn)換，成為目前國際上唯一運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)釷燃料入堆的熔鹽堆。這標(biāo)志著我國在國際上首次獲取了釷入熔鹽堆運(yùn)行后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并初步證明熔鹽堆核能系統(tǒng)利用釷資源的技術(shù)可行性，進(jìn)一步鞏固了我國在國際熔鹽堆研究領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，為未來釷資源的規(guī)?；_發(fā)利用和第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)的開發(fā)提供了核心技術(shù)支撐與可行方案。

釷基熔鹽堆是一種高溫、常壓運(yùn)行的核反應(yīng)堆，不需要像傳統(tǒng)堆那樣面臨高壓帶來的風(fēng)險(xiǎn)。一旦溫度過高，核反應(yīng)會(huì)自動(dòng)下降直至停止，不會(huì)出現(xiàn)堆芯熔毀導(dǎo)致大量放射性物質(zhì)釋放的事故。設(shè)計(jì)中還包括“冷凍閥”等非能動(dòng)安全措施，在異常情況下可將熔鹽排入臨界安全的緊急排放罐，從根本上杜絕嚴(yán)重事故。這種核電站無需建在沿海地區(qū)，因?yàn)槔鋮s時(shí)不需要水，同時(shí)具有本征安全、常壓工作和高溫輸出等優(yōu)點(diǎn)。

美國曾在上世紀(jì)50年代建設(shè)過釷基熔鹽堆核電站，但后來放棄了這一技術(shù)路線，主要是出于冷戰(zhàn)時(shí)期的戰(zhàn)略選擇。當(dāng)時(shí)技術(shù)路線的競爭主要在釷基熔鹽堆和钚基快堆之間，后者更易于生產(chǎn)武器用的核材料，因此獲得了優(yōu)先發(fā)展。此外，全球勘探發(fā)現(xiàn)的鈾資源豐富，石油供應(yīng)也充足，對(duì)開發(fā)釷資源缺乏緊迫性。直到21世紀(jì)，出于可持續(xù)發(fā)展和核廢料管理等考慮，釷基熔鹽堆技術(shù)才重新受到全球關(guān)注。

早在上世紀(jì)60年代末，中國科學(xué)院就提出釷基熔鹽堆的相關(guān)想法。到1970年，我國啟動(dòng)了寫入中國核工業(yè)史的“728工程”，最初目標(biāo)是研制和建設(shè)釷基熔鹽堆。然而，由于當(dāng)時(shí)國家的整體科技水平和工業(yè)基礎(chǔ)無法支撐如此超前的技術(shù)，最終轉(zhuǎn)向了技術(shù)相對(duì)成熟的壓水堆路線，有了后來的秦山核電站。

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