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用我國(guó)儲(chǔ)量豐富的釷作核燃料，這并非科幻，而是正在發(fā)生的現(xiàn)實(shí)。

近期，我國(guó)第四代核裂變反應(yīng)堆——釷基熔鹽堆正式建成并實(shí)現(xiàn)釷鈾轉(zhuǎn)換，成為全球唯一運(yùn)行的熔鹽堆，也是我國(guó)目前唯一建在戈壁灘的核反應(yīng)堆。這座誕生于戈壁的“核動(dòng)力奇跡”，究竟實(shí)現(xiàn)了哪些顛覆性技術(shù)突破？

釷基熔鹽堆是一種清潔高效的能源系統(tǒng)，與高溫熔鹽儲(chǔ)能、高溫制氫、太陽(yáng)能、風(fēng)能、煤氣油化工相結(jié)合能夠形成多能互補(bǔ)、低碳復(fù)合的能源系統(tǒng)和低碳化工體系。

作為第四代核裂變反應(yīng)堆技術(shù)的核心代表，釷基熔鹽堆不僅在安全性能與能源效率上實(shí)現(xiàn)跨越式升級(jí)，更有望破解我國(guó)“核燃料長(zhǎng)期依賴進(jìn)口”的困局，讓中國(guó)穩(wěn)穩(wěn)站上全球熔鹽堆核能技術(shù)的領(lǐng)跑位置。

長(zhǎng)期以來(lái)，“鈾資源匱乏”制約著中國(guó)核能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。釷基熔鹽堆的橫空出世，讓中國(guó)核能迎來(lái)“換道超車”的關(guān)鍵契機(jī)——它打破了傳統(tǒng)核電對(duì)鈾燃料的依賴，將我國(guó)儲(chǔ)量豐富的釷作為核燃料。

釷本身不能直接發(fā)生裂變

如何讓它產(chǎn)生能量？

技術(shù)關(guān)鍵在于，用中子轟擊釷原子核，將其轉(zhuǎn)化為高效裂變的鈾-233，堪稱核能領(lǐng)域的“點(diǎn)石成金”。我國(guó)釷礦儲(chǔ)量豐富，真正實(shí)現(xiàn)了“家里有礦，能源不愁”。

更具經(jīng)濟(jì)價(jià)值的是，我國(guó)已探明的釷礦大多是開采稀土?xí)r的伴生副產(chǎn)品，相當(dāng)于“開采稀土附贈(zèng)釷資源”，不僅大幅降低了核燃料的獲取成本，更順帶解決了稀土開采的增值利用，一舉兩得。

釷基熔鹽堆選址靈活

核電不再局限于沿海地區(qū)

除了燃料來(lái)源的革命性突破，釷基熔鹽堆在安全性與選址靈活性方面更是帶來(lái)了驚喜。

傳統(tǒng)核電站是名副其實(shí)的“喝水大戶”，一座百萬(wàn)千瓦級(jí)常規(guī)核電機(jī)組，每小時(shí)需消耗數(shù)千噸冷卻水，用于帶走反應(yīng)堆核芯產(chǎn)生的巨額熱量。核電站如果“沒水喝”，堆芯就可能因過熱引發(fā)熔毀風(fēng)險(xiǎn)。

但釷基熔鹽堆，卻像一位自帶“干糧”的沙漠探險(xiǎn)家，因其自身的安全性完全顛覆了這套“生命維持系統(tǒng)”。它采用的高溫熔鹽，本身就能在600-700°C的高溫下保持穩(wěn)定液態(tài)，是完美的“熱量搬運(yùn)工”。在運(yùn)行過程中，無(wú)需外部水源補(bǔ)給，僅靠熔鹽在封閉回路中的自然循環(huán)，就能持續(xù)帶走堆芯產(chǎn)生的熱量，從根本上杜絕因冷卻失效引發(fā)的安全隱患。

正因?yàn)橛辛诉@套“不口渴”的冷卻系統(tǒng)，讓釷基熔鹽堆擺脫了傳統(tǒng)核電的選址束縛，有望走向更廣闊的天地。它不需要像傳統(tǒng)核電站那樣“傍海而居”，能瀟灑地建在甘肅民勤的沙漠里。

從此，核電不再局限于沿海地區(qū)，有望深入廣袤內(nèi)陸，依托我國(guó)豐富的釷資源，為更多地區(qū)提供清潔穩(wěn)定的能源，點(diǎn)亮未來(lái)的萬(wàn)家燈火。

總臺(tái)央視記者/帥俊全 褚爾嘉 韓文旸 胡啟晨