重磅！中国成功完成“由钍生铀”的燃料循环，实现能源独立里程碑

抖音热门 2025年11月04日 03:48 4 admin

2025年11月初，中国科学院上海应用物理研究所证实，其在戈壁沙漠建成的液态燃料钍基熔盐反应堆实现了关键性突破——成功完成“由钍生铀”的燃料循环。这意味着，中国已初步掌握从几乎取之不尽的钍资源中“孕育”可裂变铀燃料的能力，距离实现真正的能源独立更近一步。

这是全球首次在运行中的熔盐反应堆系统中，获取钍燃料裂变转化的实验数据。对于一个长期依赖铀资源进口的能源大国而言，这项技术不仅关乎科学突破，更关乎能源安全与地缘战略的再定义。

一、从“旁观者”到“领跑者”：钍核能的重启实验

钍基核能并非新概念。早在上世纪50年代，美国橡树岭国家实验室就曾试验过熔盐钍反应堆（MSRE），但因冷战时期能源结构与军用核计划侧重铀 — 钚体系而被搁置。钍能的潜力始终被学界津津乐道：钍在地壳中的丰度约为铀的三倍，可在反应堆内吸收中子转化为裂变性同位素铀-233，实现高效、低辐射的能量释放。

此次突破的意义在于实验的“闭环”完成。上海应用物理所开发的这座两兆瓦级钍基熔盐实验堆（TMSR），在液态核燃料中完成钍—铀循环的首个实际验证：钍-232经中子俘获反应生成铀-233，并实现稳定裂变产生热能。自2023年10月11日首次实现临界以来，该反应堆已持续运行逾一年，热功率输出稳定，系统状态可控。

根据中科院披露，该项目在高温材料、液态燃料化学控制以及放射性产物在线管理方面取得一系列原始技术成果，使熔盐反应堆的可运行性得到全球首例工程验证。这标志着中国成为目前唯一拥有钍基液态燃料反应堆实测数据的国家，也使钍能源重回全球能源版图中心。

二、从核技术创新到能源战略转向

核能独立，一直是中国能源安全的隐性议题。目前，中国国内探明可开采铀资源相对有限，铀进口依赖度高；而钍则在国内尤其是四川、江西、内蒙古等稀土伴生矿中储量充沛。若能实现钍燃料闭环利用，将使中国减少60%以上的核燃料外部依赖。

钍熔盐技术的潜在优势远不止于资源层面：

安全性：液态燃料形态保证了低压运行环境，几乎无熔堆风险。
经济性：反应堆在运行中可连续补充燃料，减少装卸停堆损耗。
可持续性：钍裂变过程副产物少、寿命短，放射性废物处理负担显著降低。

在“双碳”战略背景下，这种高度安全、接近碳中性的核能形式，可能成为未来中国能源结构中的“第四极”——继煤、电、可再生能源之后的战略补充。

从全球视角看，钍能发展也正迎来技术复兴。印度在其“先进重水反应堆”计划中长期探索钍燃料循环；挪威、瑞士和美国陆续开展液态燃料实验，但均未达到稳定临界或持续运行阶段。此次中国的实证成功，不仅在技术层面拉开差距，也在政策和产业化思路上提示一种新的能源路径：由科技牵引的能源可靠性替代方案。

三、低可见度的突破：科研、环境与未来路径

值得注意的是，中国的这项成就并非孤立事件，而是十余年系统布局的结果。中科院自2011年起启动“钍熔盐堆核能系统”专项，通过高温材料、在线化学监控、液态燃料输运与退役安全管理等关键模块的同步研发，逐步构建出完备的技术体系。

戈壁实验堆的选址，除考虑冷却散热条件，也体现了生态风险最低化的设计思维。与传统压水堆不同，TMSR运行温度高达700摄氏度，却仅在常压下工作，大幅降低结构失效风险。其燃料盐中裂变产物的沉积和在线提取技术，使整个系统可在封闭环境中运行，从设计上避免放射性气体泄漏。

未来挑战仍多：液态燃料的化学稳定性、腐蚀控制、核材料再处理的经济性，均需通过长期运行数据验证。此外，从实验级到商业化的跨越，不仅需要技术成熟，更取决于监管体系、成本可负担性以及社会认知的逐步建立。

值得关注的是，中国核工业集团与上海应物所正在探讨将成果用于中功率模块化电站开发的可能性——若能建成50至100兆瓦级的示范堆，将使钍能从科研前沿走向能源市场。

钍基核能突破的象征意义或许不亚于上世纪中国的第一台原子堆。
它不仅是一个科学实验的成功，更代表了中国能源科技战略的“第二轴线”——在可再生能源与储能技术之外，建立可自主控制、无限接近清洁的裂变能源平台。

钍不是终点，而是转折点。随着氢能、可控核聚变和储能革命的持续推进，这一里程碑事件表明：新的能源范式将不再以单一供给为主导，而是多元技术共存、互为支撑。对世界能源体系而言，这意味着地缘能源依赖度的下降与清洁竞争格局的重构；对中国而言，则意味着在未来几十年内有望摆脱对关键矿产进口的脆弱依赖，形成“核能自给”的安全结构。

能源的未来，正被重新定义——不是以更多的开采，而是以更聪明的裂变。