本文内容均引用权威资料结合个人观点进行撰写，文末已标注文献来源，请知悉。前言：甘肃武威的荒漠上，熔盐温度稳定在700摄氏度。此时我国自主研发的钍基熔盐...
2025-09-19 0
够中国用2万年！我国攻克世界级难题，抢先美国建造“无限能源”
今日快讯
2025年09月19日 18:04 0
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本文内容均引用权威资料结合个人观点进行撰写，文末已标注文献来源，请知悉。
前言：
甘肃武威的荒漠上，熔盐温度稳定在700摄氏度。
此时我国自主研发的钍基熔盐实验堆正在运行，它已累计发电1200万千瓦时——足够一个中等城市用一个月。
窗外黄沙掠过反应堆的外壳，没人能想到这片荒凉之地藏着能供中国用2万年的能源密码。
与传统核电站用固体铀燃料不同，这里的燃料是溶解在氟化盐中的钍。
这种银色金属在自然界中并不稀有，但把它变成稳定的能源，难住了全球科学家半个多世纪。
此刻王磊面前的管道里，橙红色的熔盐正缓缓流动，里面每立方厘米就含有数万亿个钍离子，在中子轰击下持续释放能量。
要理解这种能源的潜力，先得认识钍。
这种元素比铀更友好，且储存量丰富，我国内蒙古稀土矿渣里每吨就能提炼出300克钍。
目前我国已探明的140万吨钍储量，按当前能耗计算，足够支撑14亿人用2万年。
这种家底让中国在能源竞赛中占了先机，现在每处理1吨稀土矿就能顺带提取300克钍，成本不到铀矿开采的十分之一。
这种顺手捡来的资源优势，让我国钍燃料的供应成本远低于其他国家。
但资源只是基础，真正的难题是如何让钍稳定燃烧，钍基熔盐堆的核心技术在于如何让高温熔盐在管道里安全流动而不腐蚀设备。
早在上世纪50年代，美国就率先启动熔盐堆研究，他们用氟化锂-氟化铍混合盐作载体，证明了钍的可行性。
但到1973年，美国因更关注可用于核武器的铀燃料，砍掉了这个项目，相关图纸和数据成了公开资料。
我国的研究起步并不晚，1971年，上海728工程团队就曾参照美国图纸尝试仿制，但卡在了材料关——
当时的不锈钢管道在600度熔盐里泡三个月就会被腐蚀穿，实验堆运行不到半年就被迫停摆。
转机出现在2015年，中科院上海硅酸盐研究所的团队发现在镍合金中加入铬、钼和钨能形成一层致密的氧化膜，阻止熔盐腐蚀。
他们在实验室里做了上千次实验，把合金样品泡在700度的熔盐里，每天测量腐蚀速度。
最开始每天腐蚀1微米，后来降到0.01微米，相当于五年才腐蚀一张纸的厚度，
新型镍基合金就此诞生，从此以后管道寿命从3个月延长到30年。
材料问题解决后，下一个挑战是控温。
钍基熔盐堆的反应温度必须稳定在600-700摄氏度，
过高会导致熔盐分解，过低则反应中断，熔盐会自动流入应急罐，反应即刻终止，这样的安全性足以让它扎根荒漠。
与传统核电站需要大量冷却水不同，钍基熔盐堆靠空气冷却就能运行，武威的实验堆周围除了几台散热风扇看不到冷却塔。
未来这样的反应堆可以建在西北戈壁，直接为光伏电站补充稳定电力，
白天光伏发电，晚上熔盐堆发力，形成24小时不间断的清洁能源供应。
然而钍矿的价值远远不止于发电，通过电解分解出氢气，1小时能制100公斤氢，足够30辆氢能卡车跑一天。
旁边高温蒸汽每天能淡化2000吨海水，盐分结晶后可回收工业用盐，真正实现零浪费。
今年6月，中国科学院披露，武威实验堆实现连续稳定运行，成为全球唯一建成并运行的熔盐堆第四代核能系统。
西方研究了五十多年的技术瓶颈，被中国率先突破。
这些突破让国际同行刮目相看，美国的退休工程师在一次学术会议上说，中国的镍基合金技术跳过了我们卡了30年的坑。
美国能源部虽然在2023年宣布重启熔盐堆项目，但他们的实验堆要到2030年才能运行。
印度也在加快脚步，但他们采用固体燃料棒技术比中国的液态熔盐路线多了一道燃料更换工序，效率低了近20%。
相比之下我国已建起完整的体系，从钍矿提取、熔盐制备到废料处理的完整体系，这是其他国家短期内难以追赶的。
在白云鄂博矿区的尾矿库里，新的提取车间正在建设，投产后每年能从矿渣中提炼500吨钍，足够供10座百万千瓦级熔盐堆使用。
预计2030年并网发电，供电成本有望降到每度0.3元。
这种布局背后是我国清洁能源战略的长远考量，清洁能源需要稳定的基荷电源，钍基熔盐堆恰好能填补这个缺口——
它可以连续运行10年不换料，输出稳定的电力，与波动的可再生能源形成互补。
控制室的时钟指向傍晚，王磊起身检查反应堆的夜班记录，屏幕上熔盐温度依旧稳定在700度，像一颗跳动在荒漠中的心脏。
他想起五年前刚到这里时周围还是一片空地，如今已有20多个国家的专家来此考察。
他们总问我们为什么能成功，可能因为我们相信难走的路，走通了就是捷径，王磊笑着说。
这片荒漠上的银色建筑正在重新定义能源的未来。
当其他国家还在为化石能源争夺不休时，中国已在钍基熔盐堆的道路上走出了关键一步，这不是终点，而是一个开始——
一个用无限能源守护蓝色星球的开始。
参考资料：
《钍基熔盐堆核能系统发展报告》（中国科学院，2023年）
《美国熔盐堆研究重启计划》（美国能源部，2023年）
《全球钍资源分布与开发》（国际原子能机构，2022年）
《武威钍基熔盐实验堆运行报告》（中核集团，2024年）
《新型镍基合金在熔盐环境中的腐蚀行为研究》（材料保护，2022年第5期）
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