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中國熔鹽堆技術(shù):從剽竊到領(lǐng)先美國十年

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甚至有美國政客跳出來指責,說這是中國“剽竊”了美國的技術(shù)。

上世紀50年代,美蘇爭霸搞得熱火朝天。

美國橡樹嶺國家實驗室那幫天才科學家們,腦洞大開地想造一架“核動力轟炸機”。

既然要上天,反應堆就得小、得輕、還得安全。



于是,1954年,全球第一個熔鹽反應堆ARE誕生了。

雖然這玩意兒當時主要是為了軍事目的,但它驗證了一個驚人的設想:核燃料不一定非要是固體棒,完全可以是液態(tài)的鹽。

到了1965年,橡樹嶺又搞出了更成熟的MSRE實驗堆。



這東西厲害到什么程度?它連續(xù)運行了5年,累計滿功率運行超過1.3萬小時,甚至成功驗證了鈾-233的燃料轉(zhuǎn)換。



可惜,溫伯格猜中了開頭,卻沒猜中結(jié)局。

70年代初,美國政府的算盤珠子撥得震天響。

當時的美國急需大量的钚來制造核武器,而熔鹽堆這玩意兒有個“缺點”——它太干凈了,很難產(chǎn)出武器級的钚。



相比之下,用鈉冷卻的快中子增殖堆產(chǎn)钚效率高得多。

再加上西屋電氣、通用電氣這些巨頭早就把輕水堆商業(yè)化了,那是躺著賺錢的買賣,誰愿意再去砸錢搞一個未知的熔鹽堆?

于是,1973年,溫伯格被解職,熔鹽堆項目因為“缺錢”被叫停。



1976年,技術(shù)資料被徹底封存。

等到1979年三哩島核事故一出,美國核電建設全面剎車,熔鹽堆這顆明珠,就被扔進了歷史的垃圾堆里吃灰。

“氫彈之父”愛德華·泰勒后來評價這事兒時說了一句意味深長的話:“這是一個可以原諒的錯誤?!?/p>



時間一晃到了2011年。

這時候的美國剛剛經(jīng)歷過金融危機的洗禮,科研經(jīng)費砍得那叫一個慘。

橡樹嶺國家實驗室雖然守著當年的技術(shù)資料,但那是幾十年前的老黃歷了,想重啟研究?沒錢。

就在這時候,中國來了。

中國科學院當時剛剛啟動了“未來先進核裂變能”戰(zhàn)略性先導科技專項,看中了熔鹽堆的潛力。



雙方一拍即合,簽了個合作備忘錄。

這明明就是一場你情我愿的生意,甚至可以說,當時是美國人覺得自己占了便宜。

在美國能源部眼里,這筆錢是給那些快要退休的老專家們的“知識搶救費”。

他們的算盤是這樣的:讓中國出錢,幫美國驗證技術(shù),反正核心產(chǎn)權(quán)還在美國手里。

在他們看來,中國當時的技術(shù)底子薄,頂多學點皮毛,根本不可能把這套復雜的系統(tǒng)造出來。



這種傲慢,根植于他們對自身科技霸權(quán)的絕對自信。

中國確實通過這次合作拿到了橡樹嶺幾十年前的數(shù)據(jù)和設計思路,這讓我們少走了很多彎路,節(jié)省了大量的試錯成本。

但這就像是你買了一本絕世武功的秘籍殘卷,書是買來了,但能不能練成神功,還得看你自己肯不肯下苦功夫。



2018年,特朗普政府大筆一揮,以國家安全為由切斷了和中國在核能領(lǐng)域的幾乎所有合作。

美國人以為,斷了“老師”的指點,“學生”肯定就得停課。

就在去年底,中科院正式宣布,TMSR-LF1成功實現(xiàn)了釷鈾核燃料的轉(zhuǎn)化。

這意味著,這臺機器不再只是一個實驗玩具,它真正打通了從釷到能源的閉環(huán)。



這是全球唯一運行、唯一實現(xiàn)釷燃料入堆、唯一完成燃料轉(zhuǎn)換的熔鹽堆。

而且,這臺機器的國產(chǎn)化率超過90%,關(guān)鍵核心設備實現(xiàn)了100%國產(chǎn)化。

這時候再回頭看美國。

2024年,美國的一家初創(chuàng)公司Kairos Power才在田納西州破土動工搞他們的示范堆Hermes。



哪怕到了現(xiàn)在,他們的項目還處在土建和早期安裝階段,距離真正的臨界運行還有很長的路要走。

至于比爾·蓋茨投資的TerraPower,雖然名氣大,但他們的氯化物快堆還在原型設計階段,PPT做得挺漂亮,真東西還沒影兒呢。



《紐約客》說落后10年,其實還是給美國面子了。

在工程數(shù)據(jù)積累和產(chǎn)業(yè)鏈配套上,這個差距可能比時間顯示的還要大。

除了科研人員的拼命,更重要的是國家戰(zhàn)略的眼光。

中國缺鈾,進口依賴度超過70%,這始終是懸在能源安全頭上的一把劍。

發(fā)展釷基熔鹽堆,不是為了什么面子工程,而是為了把能源飯碗端在自己手里。



這種為了長遠戰(zhàn)略目標,不計短期商業(yè)回報的投入,是完全由美國核能企業(yè)無法想象的。

釷基熔鹽堆的成功,意義遠不止發(fā)點電那么簡單。

它還有個絕活叫“冷凍閥”——一旦出事或者斷電,冷凍閥融化,熔鹽自動流進地下的儲存罐里,反應瞬間停止。這簡直是自帶剎車的永動機。



它不需要大量的水來冷卻,所以可以建在干旱的西北戈壁,和那里的風電、光伏打配合,解決新能源不穩(wěn)定的問題。

它產(chǎn)生的高溫高達700度以上,是制取“綠氫”的絕佳熱源,能幫工業(yè)領(lǐng)域脫碳。

更有意思的是它的軍事和太空潛力。



因為設備小巧、無需高壓容器,它非常適合上艦,給核潛艇提供超長續(xù)航和靜音動力。

往遠了說,這玩意兒能適應月球幾百度的溫差,廢熱還能把月壤熔化成建筑材料。

咱們的航天局已經(jīng)在規(guī)劃未來的月球基地能源系統(tǒng),熔鹽堆就是核心候選者之一。

現(xiàn)在,美國科學家如果想看最新的熔鹽堆運行數(shù)據(jù),可能得買張機票來中國甘肅。

這種角色的互換,確實讓習慣了當“教師爺”的美國人心里不是滋味。



但把這種技術(shù)差距歸結(jié)為“剽竊”,不僅是無知的表現(xiàn),更是弱者的哀鳴。

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