全球首例，我國攻克世界級難題！打造可用2萬年的“無限能源”

如今，能源作為各個國家發展中不可或缺的動力，能源的開發問題顯得格外重要，但各國石油以及鈾礦等主要能源儲備顯然是有限的，無法做到可持續發展。

而當全世界還在為石油枯竭和鈾礦短缺而焦慮時，在甘肅武威的茫茫戈壁上，一座可能改變人類能源史的實驗設施正在悄然施工。

中國科學家在這片干旱的土地上，正用一種幾乎被遺忘的元素，打造著足夠使用2萬年的"無限能源"。

那么這項能打造“無限能源”的元素究竟是什么？它所創造的能源，真能用2萬年之久嗎？

中國核能發展面臨的鈾資源短缺問題由來已久，根據地質勘探數據，國內已探明的鈾礦儲量僅能支撐核電站運行幾十年。

如果按照規劃大規模發展核電，必須從澳大利亞、哈薩克斯坦等國大量進口鈾礦。這種依賴進口的局面，讓能源安全存在巨大隱患。

正是這種資源困境，倒逼中國科學家開始尋找替代方案。內蒙古白云鄂博礦區在開采稀土時，科研人員發現伴生著大量釷元素。

經過詳細勘探，中國已探明的釷儲量達到28.6萬噸，占全球總量的三分之一。這個數字意味著中國在釷資源上的地位，相當于沙特阿拉伯在石油領域的份量。

釷的能量密度更是驚人，中國科學院的計算表明，1噸釷完全裂變產生的能量，相當于燃燒350萬噸標準煤，或者200噸鈾-235。

按照這個比例，中國現有的20萬噸釷儲量，理論上足夠14億人口使用2萬年。這個數字聽起來像天方夜譚，但背后有著扎實的科學依據。

更巧妙的是，釷與稀土產業形成了天然的協同效應。中國稀土產量占全球70%以上，在提煉稀土元素的過程中，釷作為伴生產物可以同步分離出來。

這一分離過程幾乎不增加其他額外成本，這種一舉兩得的資源利用模式，讓釷的開發具備了經濟可行性。

從被動接受資源匱乏的現實，到主動挖掘本土資源潛力，中國走出了一條獨特的能源轉型之路。

過去那些被視為負擔的放射性伴生礦，如今成了戰略資源。白云鄂博的釷礦從無人問津的廢料，搖身一變成為國家能源安全的重要保障。

這種轉變背后體現的是戰略思維的轉換，與其在鈾資源上與其他國家競爭，不如開辟全新的技術路線。中國科學家認識到，資源劣勢有時反而能激發創新活力。

正如當年石油短缺促使日本發展節能汽車技術，鈾資源不足也推動中國在釷基核能領域實現突破。

但擁有豐富的釷資源，只是萬里長征第一步。釷-232本身不能直接用于核反應，需要通過中子轟擊轉化為鈾-233才能裂變。

如何建造一個安全高效的釷基反應堆，成為擺在中國科學家面前的世界級難題。

釷基熔鹽堆并非中國首創，1965年，美國橡樹嶺國家實驗室就建成了世界第一座熔鹽實驗堆，運行了4年多時間。

但這個被寄予厚望的項目在1973年戛然而止。停止的原因很現實，700到800攝氏度的高溫熔鹽具有極強的腐蝕性。

當時的材料技術無法解決設備被腐蝕的問題，加上成本居高不下，美國最終選擇了放棄。

中國在上世紀70年代也曾嘗試研發熔鹽堆技術，當時的科研人員滿懷熱情，但很快發現國內的工業基礎太薄弱。

連基本的耐高溫材料都造不出來，項目只能無奈擱置，這一擱置就是近乎40年。

2011年成為轉折點，中國科學院將釷基熔鹽堆列為戰略性先導科技專項的首位，集中全國最優秀的科研力量攻關。

上海應用物理研究所的團隊接過了這個重任，他們面對的第一個難題就是材料，該用什么樣的合金能在800度高溫熔鹽中長期工作而不被腐蝕，成為了主要難題。

經過數千次實驗，科研團隊終于研制出特殊的鎳基合金材料，這種材料在高溫熔鹽環境下能保持穩定。使用壽命達到設計要求，

材料問題的突破，讓熔鹽堆從理論走向現實也在因此成為了可能。熔鹽堆的工作原理獨特而巧妙，釷-232和少量鈾-233混合后溶解在液態氟化鹽中，形成均勻的燃料溶液。

這種設計讓熔鹽同時扮演三個角色，燃料的載體、反應的調節器、熱量的傳遞者。當反應過熱時，熔鹽會自然膨脹，原子間距增大，反應速率自動下降，實現自我調節。

安全性是熔鹽堆最大的亮點，傳統壓水堆需要150個大氣壓來維持運行，一旦泄漏后果嚴重。熔鹽堆在常壓下工作，沒有爆炸風險。

更妙的是應急設計，反應堆底部安裝了冷凍塞，正常運行時用風扇吹冷保持固態。

一旦斷電或出現異常，冷凍塞自動融化，熔鹽在重力作用下流入地下的應急儲存罐，反應立即停止。即使發生最壞的情況，熔鹽遇冷也會凝固成固體鹽塊，把放射性物質牢牢封住。

廢料處理方面的優勢同樣明顯，傳統核電站產生的乏燃料中，含有大量钚和其他超鈾元素，半衰期長達數萬年。

熔鹽堆產生的廢料只有傳統反應堆的百分之一，而且主要是裂變產物，半衰期縮短到200至300年，這大大降低了廢料儲存的難度和成本。

甘肅武威的2兆瓦實驗堆已經穩定運行，各項指標達到設計要求。從美國放棄到中國突破，這中間跨越了半個世紀。

中國不僅解決了材料腐蝕這個世界性難題，還在反應堆設計、燃料循環、廢料處理等方面實現了全面創新。

傳統核電站必須建在大江大河邊，因為每秒需要幾十噸水來冷卻反應堆。這個硬性要求讓核電站的選址受到極大限制，中國西部廣袤的內陸地區基本與核電無緣。

釷基熔鹽堆的出現徹底改變了這個局面，它幾乎不需要水冷卻，戈壁、沙漠、高原都能成為建設地點。

甘肅武威的選址很有代表性，這里年降水量不足200毫米，蒸發量卻高達2000毫米，是典型的極度干旱地區。

過去這種地方被認為毫無價值，現在卻成了熔鹽堆的理想場所。衛星圖像清晰記錄著這片戈壁灘的變化，原本空曠的荒地上，廠房、道路、設備正在快速成型。

工人們三班倒作業，大型機械晝夜轟鳴，特殊的反應堆部件從全國各地運抵現場。

按照國家能源局的規劃，2029年第一座商用熔鹽堆將正式發電，熱功率將達到60兆瓦。到2035年，全國將建成5到10座商業化熔鹽堆。

這些反應堆不會像傳統核電站那樣集中在沿海，而是星羅棋布分布在西部各省。每座熔鹽堆都是一個獨立的能源中心，直接為周邊地區供電供熱。

熔鹽堆的應用場景遠超傳統想象，它可以輸出700攝氏度以上的高溫，這個溫度足以滿足鋼鐵冶煉、化工生產的需求。

鋼鐵企業不用再燒煤炭，化工廠可以用核能高溫直接制氫。中國科學院的研究顯示，用熔鹽堆的高溫熱能制氫，成本比電解水制氫低40%以上。

二氧化碳在高溫下與氫氣反應可以生成甲醇，這為碳中和提供了新的技術路徑。

小型化和模塊化是熔鹽堆的另一個優勢，一個標準模塊的功率在10到100兆瓦之間，體積只有傳統核電站的幾分之一。

這種緊湊的設計讓它能裝進集裝箱，通過公路或鐵路運輸。偏遠的邊防哨所、南海島礁、青藏高原的城鎮，都能用上穩定的核能。

軍事應用的潛力同樣巨大，新一代核潛艇和航母如果采用熔鹽堆，續航能力將得到質的飛躍。

中國在新能源領域已經建立起全方位優勢，光伏組件產量占全球90%，風電裝機容量世界第一，新能源汽車市場份額達到67.7%，儲能電池產能占全球85%。

熔鹽堆的加入，將補上核能這塊關鍵拼圖。從沿海的海上風電，到西北的光伏基地，再到遍布內陸的熔鹽堆，中國正在構建一個覆蓋全境的清潔能源網絡。

國際能源署的專家評價說，中國在核能技術上另辟蹊徑的做法可能改寫全球能源格局。當其他國家還在為鈾礦資源爭奪不休時，中國已經在釷基核能的賽道上遙遙領先。

從戈壁灘上的實驗堆到遍布全國的能源網絡，從被動依賴進口到主動技術創新，可見在不久的將來，我國將在能源發展進程中書寫一幅能源獨立的新篇章。

信源：俄羅斯衛星通訊社 中國即將開建全球首座釷基熔鹽堆核電站

信源：澎湃新聞 自主第四代先進核能研發迎重要節點：甘肅釷基熔鹽實驗堆獲運行許可