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中國(guó)熔鹽堆技術(shù):從剽竊到領(lǐng)先美國(guó)十年

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盡管《紐約客》的態(tài)度比較中立,但不少激進(jìn)的評(píng)論仍然認(rèn)為,中國(guó)用幾百萬(wàn)“剽竊”了美國(guó)熔鹽堆技術(shù),然而這種說(shuō)法根本不屬實(shí)。

首先得明確一點(diǎn),熔鹽堆技術(shù)的起源確實(shí)在美國(guó),這一點(diǎn)咱們不否認(rèn)。早在1954年,美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室就建成了全球首個(gè)熔鹽反應(yīng)堆ARE。

不過(guò)這個(gè)反應(yīng)堆功率只有2.5兆瓦,說(shuō)白了就是個(gè)驗(yàn)證技術(shù)可行性的實(shí)驗(yàn)裝置,而且它的目標(biāo)根本不是發(fā)電,而是給核動(dòng)力飛機(jī)當(dāng)動(dòng)力源。



到了1965年,美國(guó)又搞出了新一代的MSRE實(shí)驗(yàn)堆,功率提升到8兆瓦,這也是歷史上唯一真正長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)的熔鹽堆,累計(jì)滿(mǎn)功率運(yùn)行超過(guò)13000個(gè)小時(shí),成功驗(yàn)證了液態(tài)燃料循環(huán)、在線(xiàn)維護(hù)這些關(guān)鍵技術(shù),還實(shí)現(xiàn)了核燃料的轉(zhuǎn)換,積累了大量數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。

按說(shuō)美國(guó)手握這樣的先發(fā)優(yōu)勢(shì),本該順理成章地推進(jìn)技術(shù)商業(yè)化,可他們自己把這條路走死了。

而中美之間的合作,恰恰是在美國(guó)熔鹽堆技術(shù)陷入停滯、面臨人才流失風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)候開(kāi)展的。



在這種情況下,中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所和美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室陸續(xù)簽署了一系列合作研發(fā)協(xié)議,本質(zhì)上就是一場(chǎng)互補(bǔ)共贏的合作。

根據(jù)公開(kāi)信息,中國(guó)當(dāng)時(shí)出資了400到500萬(wàn)美元,這筆錢(qián)的用途很明確,就是讓美國(guó)實(shí)驗(yàn)室配合建造一個(gè)高溫熔鹽堆測(cè)試回路,用來(lái)測(cè)試材料耐腐蝕性、管道組件穩(wěn)定性、鹽循環(huán)可靠性這些關(guān)鍵的工程技術(shù)問(wèn)題。



說(shuō)白了,中國(guó)出資金,美國(guó)出經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)設(shè)施,咱們買(mǎi)的是人家已經(jīng)公開(kāi)的歷史經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),不是什么核心機(jī)密。

而且這種合作對(duì)美國(guó)來(lái)說(shuō)也是救命稻草,正是中國(guó)的資金注入,才讓橡樹(shù)嶺的老專(zhuān)家有了用武之地,還培養(yǎng)了一批年輕研究員,否則美國(guó)在熔鹽堆領(lǐng)域的技術(shù)積累,早就因?yàn)楸就镣顿Y不足而徹底中斷了。

更關(guān)鍵的是,合作期間所有技術(shù)交流都是公開(kāi)透明、符合國(guó)際規(guī)則的,不存在任何“偷偷摸摸”的行為。



顯然不能。那些美媒張口就來(lái)的“剽竊”論,要么是根本不了解合作的來(lái)龍去脈,要么就是故意混淆視聽(tīng),為美國(guó)自己的落后找借口。

現(xiàn)在美媒嘆息中國(guó)反超,可他們?cè)趺床粏?wèn)問(wèn),美國(guó)明明起步早了半個(gè)多世紀(jì),為什么會(huì)落到今天這個(gè)地步?



答案很簡(jiǎn)單,不是中國(guó)“偷”走了他們的技術(shù),而是美國(guó)自己因?yàn)槔鋺?zhàn)思維和戰(zhàn)略誤判,親手放棄了自己的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。這事兒說(shuō)起來(lái),其實(shí)是美國(guó)自己的選擇,怨不得別人。

在建成兩個(gè)熔鹽實(shí)驗(yàn)堆之后,美國(guó)原子能協(xié)會(huì)面臨一個(gè)關(guān)鍵選擇:是繼續(xù)推進(jìn)熔鹽堆,還是發(fā)展液金屬快中子增殖堆。最終,美國(guó)專(zhuān)家們一致選擇了后者,核心原因就是冷戰(zhàn)時(shí)期的軍事需求。

液金屬快中子增殖堆用鈉冷卻,能產(chǎn)生更多的钚,而钚是制造核武器的關(guān)鍵材料,這在當(dāng)時(shí)的冷戰(zhàn)競(jìng)爭(zhēng)中至關(guān)重要。



反觀(guān)熔鹽堆,雖然更安全、經(jīng)濟(jì)潛力更大,但不利于钚的生產(chǎn),對(duì)冷戰(zhàn)時(shí)期的軍事競(jìng)賽沒(méi)什么幫助,于是就被貼上了“非主流”的標(biāo)簽。

1973年和1976年,美國(guó)原子能委員會(huì)兩度以“財(cái)政原因”為由,停止了熔鹽堆的技術(shù)推進(jìn)。

這背后其實(shí)是資本的選擇,美國(guó)西屋電氣、通用電氣這些大公司為了追求利潤(rùn),紛紛站隊(duì)固態(tài)燃料輕水堆的商業(yè)化開(kāi)發(fā),畢竟輕水堆技術(shù)更成熟,短期內(nèi)能帶來(lái)更多收益。

而熔鹽堆的商業(yè)化需要長(zhǎng)期投入,短期內(nèi)看不到回報(bào),自然被資本拋棄。雪上加霜的是,1979年美國(guó)發(fā)生了三哩島核事故,整個(gè)美國(guó)的核電建設(shè)全面停滯,原本就不受重視的熔鹽堆,徹底失去了起死回生的可能。



反觀(guān)中國(guó),在中美合作中斷后,憑借國(guó)家級(jí)的戰(zhàn)略定力和制度優(yōu)勢(shì),把熔鹽堆技術(shù)當(dāng)成了能源安全的重要抓手,一路高歌猛進(jìn)。

美國(guó)的落后是自己的戰(zhàn)略短視造成的。他們把技術(shù)發(fā)展綁在了軍事競(jìng)賽和資本利潤(rùn)的戰(zhàn)車(chē)上,放棄了有長(zhǎng)遠(yuǎn)潛力的熔鹽堆技術(shù)。

如今看到中國(guó)把這條路走通了,就急著用“剽竊”來(lái)抹黑,這本質(zhì)上是輸不起的心態(tài)在作祟。要是美國(guó)當(dāng)年能堅(jiān)持發(fā)展熔鹽堆,以他們的技術(shù)基礎(chǔ),未必會(huì)落后于中國(guó)。可歷史沒(méi)有如果,自己選的路,再怎么嘆息也沒(méi)用。



美媒只看到中國(guó)現(xiàn)在反超了10年,卻選擇性忽略了中國(guó)科研人員背后的艱辛付出。

釷基熔鹽堆的研發(fā)難度極大,高溫熔鹽的腐蝕性極強(qiáng),對(duì)材料的要求非??量蹋乙獙?shí)現(xiàn)液態(tài)燃料的循環(huán)利用和在線(xiàn)維護(hù),技術(shù)復(fù)雜度遠(yuǎn)超傳統(tǒng)的壓水堆。

中國(guó)科研人員沒(méi)有退縮,沒(méi)有成熟技術(shù)就自己研發(fā),沒(méi)有專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)就邊干邊學(xué)。經(jīng)過(guò)十幾年的不懈努力,2020年1月,2兆瓦液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆正式開(kāi)工建設(shè),2024年6月首次實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)功率運(yùn)行,同年10月就完成了世界首次熔鹽堆加釷,在國(guó)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)。



現(xiàn)在中國(guó)的釷基熔鹽堆,已經(jīng)成為全球唯一運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)釷燃料入堆的熔鹽堆,初步證明了熔鹽堆核能系統(tǒng)利用釷資源的技術(shù)可行性。

更值得驕傲的是,這個(gè)實(shí)驗(yàn)堆的整體國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)90%,關(guān)鍵核心設(shè)備100%國(guó)產(chǎn)化,供應(yīng)鏈完全自主可控,相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的雛形已經(jīng)基本形成。

這意味著中國(guó)的熔鹽堆技術(shù)根本不受制于人,這是任何“剽竊”都無(wú)法實(shí)現(xiàn)的成就。

對(duì)比一下美國(guó)現(xiàn)在的狀況,就能清楚看到中國(guó)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。美國(guó)目前連一個(gè)運(yùn)行中的熔鹽堆都沒(méi)有,民營(yíng)企業(yè)的項(xiàng)目還在原型階段,商業(yè)化進(jìn)程至少落后中國(guó)10年以上。



中國(guó)之所以能實(shí)現(xiàn)反超,核心原因有三個(gè):一是國(guó)家戰(zhàn)略的持續(xù)支持,不像美國(guó)那樣因?yàn)槎唐诶娣艞夐L(zhǎng)遠(yuǎn)布局;二是集中力量辦大事的制度優(yōu)勢(shì),能整合全國(guó)的科研資源協(xié)同攻關(guān);三是科研人員的刻苦鉆研,在吸收國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新。

說(shuō)到底,中國(guó)熔鹽堆技術(shù)的成功,是自主創(chuàng)新加國(guó)際合作的成果,而國(guó)際合作也是建立在平等互利的基礎(chǔ)上的。那些美媒炒作“剽竊”論,根本站不住腳。

他們之所以這么說(shuō),無(wú)非是因?yàn)橹袊?guó)的技術(shù)突破打亂了美國(guó)的核動(dòng)力技術(shù)霸權(quán)格局,讓他們感到了焦慮和不安??山箲]解決不了問(wèn)題,美國(guó)與其忙著抹黑中國(guó),不如好好反思一下自己為什么會(huì)失去技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

參考資料:

我國(guó)首次實(shí)現(xiàn)基于熔鹽堆的釷鈾核燃料轉(zhuǎn)換|科技前線(xiàn)——中科院之聲



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