全球能源格局正在被改寫。一邊是美國重啟擱置半個世紀(jì)的釷基熔鹽堆研究，進(jìn)度卻屢屢滯后；另一邊是中國甘肅戈壁灘上，全球唯一運行的釷基熔鹽試驗堆已連續(xù)穩(wěn)定運作超一年，率先實現(xiàn)釷鈾燃料轉(zhuǎn)換。

這場跨越半個世紀(jì)的能源競賽，中國為何能后來居上？這臺藏在戈壁里的"能源神器"，又如何讓2萬年能源自給成為可能？

在甘肅武威民勤縣的茫茫戈壁中，一座銀灰色的建筑格外醒目。這里就是我國2兆瓦液態(tài)燃料釷基熔鹽試驗堆的所在地，其核心燃料鹽常溫下是不起眼的綠色鹽塊，卻能在700℃高溫下轉(zhuǎn)化為澎湃動能。

2025年11月，中科院宣布該試驗堆首次實現(xiàn)釷鈾核燃料轉(zhuǎn)換，獲取了全球唯一的釷入堆運行數(shù)據(jù)，這一突破標(biāo)志著我國在第四代核能領(lǐng)域站穩(wěn)了世界領(lǐng)先地位。

傳統(tǒng)核能一直被安全問題困擾。無論是切爾諾貝利還是福島核事故，堆芯熔毀的陰影讓人們對核電心存顧慮。傳統(tǒng)鈾基核電站需要在高壓環(huán)境下運行，必須依賴復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)，一旦冷卻失效就可能引發(fā)災(zāi)難性后果。

更棘手的是，我國鈾資源匱乏，長期依賴進(jìn)口，僅澳大利亞和哈薩克斯坦就占據(jù)了我國鈾進(jìn)口量的70%以上，國際局勢的微小波動都可能影響能源安全。

而釷基熔鹽堆徹底打破了這一困境。它采用常壓運行模式，無需沉重昂貴的壓力容器，核心的熔融鹽冷卻劑不僅化學(xué)穩(wěn)定性高，還具備"失效安全"特性。

一旦發(fā)生溫度異常，堆體底部的冷凍塞會自動熔化，熔鹽將通過重力流入應(yīng)急罐，反應(yīng)瞬間停止，從根本上杜絕了堆芯熔毀的可能。

更關(guān)鍵的是，熔鹽堆僅需少量水資源就能運行，完美適配西北干旱地區(qū)，這是傳統(tǒng)鈾堆無法比擬的優(yōu)勢。

讓美國羨慕不已的是，我國擁有全球近四分之三的釷資源儲量，已探明儲量超28萬噸。這些寶貴資源大多伴生在內(nèi)蒙古白云鄂博的稀土礦中，以往開采稀土?xí)r被當(dāng)作廢料堆積的礦渣，如今成了"能源寶藏"。

通過自主研發(fā)的溶劑萃取工藝，我國能將釷的純度提煉到99.999%，實現(xiàn)了"變廢為寶"的同時，大幅降低了開采成本。按當(dāng)前能源消耗水平計算，這些釷資源足夠支撐我國能源自給2萬年。

更值得驕傲的是，我國科研團(tuán)隊攻克了熔鹽腐蝕這一世界級難題。高溫熔鹽對金屬材料的腐蝕性極強(qiáng)，美國上世紀(jì)70年代就是因為無法解決這一問題，不得不擱置了熔鹽堆項目。

我國科研人員經(jīng)過上千次試驗，研制出專用的GH3535鎳基合金，將熔鹽對材料的年腐蝕度控制在2微米以內(nèi)，遠(yuǎn)優(yōu)于國際20微米的平均水平。

如今，試驗堆的核心材料、關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化率均達(dá)到100%，形成了完全自主可控的產(chǎn)業(yè)鏈。

回顧研發(fā)歷程，我國的釷基熔鹽堆之路并非一帆風(fēng)順。上世紀(jì)70年代，我國就在上海建成零功率冷態(tài)熔鹽堆并實現(xiàn)臨界，后因工業(yè)基礎(chǔ)薄弱轉(zhuǎn)向壓水堆。

2011年，中科院將釷基熔鹽堆研發(fā)列為戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項，集結(jié)10家院內(nèi)外科研單位的力量，明確了20年實現(xiàn)應(yīng)用的目標(biāo)。

2018年9月甘肅武威試驗堆正式開工，2023年10月首次臨界，2024年6月滿功率運行，2025年實現(xiàn)釷鈾轉(zhuǎn)換和并網(wǎng)發(fā)電，每一步都走得穩(wěn)扎穩(wěn)打。

相比之下，美國的研發(fā)進(jìn)程充滿波折。上世紀(jì)60年代，美國橡樹嶺國家實驗室建成液態(tài)燃料熔鹽試驗堆，運行四年后因材料問題和預(yù)算調(diào)整終止。

如今美國雖有近10家私企重啟相關(guān)研究，但仍停留在實驗室階段，與我國已實現(xiàn)穩(wěn)定運行的實驗堆差距明顯。國際能源署的數(shù)據(jù)顯示，我國在釷基熔鹽堆領(lǐng)域的專利申請量占全球總量的68%，核心技術(shù)優(yōu)勢已不可撼動。

這一技術(shù)突破的價值遠(yuǎn)超能源本身。釷基熔鹽堆輸出的700℃高溫核熱，不僅能發(fā)電，還可用于高溫制氫、合成甲醇等工業(yè)領(lǐng)域，助力實現(xiàn)"雙碳"目標(biāo)。

未來，它還能小型化適配核潛艇、航母，為航天探測提供穩(wěn)定熱源。

按照規(guī)劃，我國將在2035年建成百兆瓦級示范工程，實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，屆時不僅能徹底擺脫能源進(jìn)口依賴，還可依托"一帶一路"向缺鈾國家輸出技術(shù)，推動全球清潔能源轉(zhuǎn)型。

從戈壁灘上的試驗堆到未來的商業(yè)電站，我國用半個世紀(jì)的堅守實現(xiàn)了能源領(lǐng)域的逆襲。釷基熔鹽堆的成功，不僅保障了國家能源安全，更證明了我國在前沿科技領(lǐng)域自主創(chuàng)新的實力。

隨著技術(shù)的不斷成熟，2萬年能源自給的夢想正在變?yōu)楝F(xiàn)實，中國也將在全球能源格局重塑中，發(fā)揮越來越重要的作用。