燃料從“鈾”到“釷”！我國實(shí)現(xiàn)釷基熔鹽堆研發(fā)突破
更新時(shí)間：2025/11/3 10:00:04 來源：新華社CNML文字
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新華社北京11月1日電（記者胡喆、張建松）茫茫戈壁灘上，一座全新實(shí)驗(yàn)堆的建成，使核燃料實(shí)現(xiàn)了從“鈾”到“釷”的多元化選擇。
記者11月1日從中國科學(xué)院獲悉，由中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所牽頭建成的2兆瓦液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆近日首次實(shí)現(xiàn)釷鈾核燃料轉(zhuǎn)換，在國際上首次獲取釷入熔鹽堆運(yùn)行后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，成為目前全球唯一運(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。
釷是一種放射性較弱的銀色金屬，天然存在于巖石中。釷基熔鹽堆，是以釷為燃料，以高溫熔鹽作為冷卻劑的第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)，具有無水冷卻、常壓工作和高溫輸出等優(yōu)點(diǎn)。這一技術(shù)路線契合我國釷資源豐富的資源稟賦，更能與太陽能、風(fēng)能、高溫熔鹽儲(chǔ)能、高溫制氫、煤氣油化工等產(chǎn)業(yè)深度融合，構(gòu)建多能互補(bǔ)低碳復(fù)合能源系統(tǒng)。
“釷基熔鹽堆，與目前普遍使用的壓水堆不同，采用高溫液態(tài)熔鹽作為冷卻劑，無需巨大壓力容器，也不用大量水冷卻。這就像把‘核燃料’放在‘高溫的鹽’里流動(dòng)發(fā)電，既安全又高效�！敝袊茖W(xué)院上海應(yīng)用物理研究所專家解釋。
從科學(xué)構(gòu)想到工程實(shí)現(xiàn)，團(tuán)隊(duì)幾乎從零開始。2011年，中國科學(xué)院啟動(dòng)先導(dǎo)科技專項(xiàng)“未來先進(jìn)核裂變能——釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)”，依托體系化、建制化優(yōu)勢(shì)，集聚了一支協(xié)同創(chuàng)新隊(duì)伍。
沒有成熟技術(shù)可借鑒，就自己研發(fā)；沒有專業(yè)團(tuán)隊(duì)，就邊干邊學(xué)。專項(xiàng)實(shí)施期間，近百家國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)、高等院校和產(chǎn)業(yè)集團(tuán)深度參與研發(fā)和工程建設(shè)，攻克了一系列技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了核心材料、裝備與技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到實(shí)驗(yàn)堆工程驗(yàn)證的重大跨越。
付出終獲回報(bào)。實(shí)驗(yàn)堆2020年1月開工建設(shè)，2024年6月首次實(shí)現(xiàn)滿功率運(yùn)行，2024年10月完成世界首次熔鹽堆加釷，在國際上率先建成獨(dú)具特色的熔鹽堆和釷鈾燃料循環(huán)研究平臺(tái)。目前，科研團(tuán)隊(duì)正圍繞加釷后的關(guān)鍵科學(xué)問題開展系統(tǒng)研究。
團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人戴志敏表示，團(tuán)隊(duì)將以2035年建成百兆瓦級(jí)釷基熔鹽堆示范工程并實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用為目標(biāo)，加速技術(shù)迭代與工程轉(zhuǎn)化，為國家提供安全可靠的釷基能源發(fā)電新路徑。
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新華社北京11月1日電（記者胡喆、張建松）茫茫戈壁灘上，一座全新實(shí)驗(yàn)堆的建成，使核燃料實(shí)現(xiàn)了從“鈾”到“釷”的多元化選擇。
記者11月1日從中國科學(xué)院獲悉，由中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所牽頭建成的2兆瓦液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆近日首次實(shí)現(xiàn)釷鈾核燃料轉(zhuǎn)換，在國際上首次獲取釷入熔鹽堆運(yùn)行后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，成為目前全球唯一運(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。
釷是一種放射性較弱的銀色金屬，天然存在于巖石中。釷基熔鹽堆，是以釷為燃料，以高溫熔鹽作為冷卻劑的第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)，具有無水冷卻、常壓工作和高溫輸出等優(yōu)點(diǎn)。這一技術(shù)路線契合我國釷資源豐富的資源稟賦，更能與太陽能、風(fēng)能、高溫熔鹽儲(chǔ)能、高溫制氫、煤氣油化工等產(chǎn)業(yè)深度融合，構(gòu)建多能互補(bǔ)低碳復(fù)合能源系統(tǒng)。
“釷基熔鹽堆，與目前普遍使用的壓水堆不同，采用高溫液態(tài)熔鹽作為冷卻劑，無需巨大壓力容器，也不用大量水冷卻。這就像把‘核燃料’放在‘高溫的鹽’里流動(dòng)發(fā)電，既安全又高效�！敝袊茖W(xué)院上海應(yīng)用物理研究所專家解釋。
從科學(xué)構(gòu)想到工程實(shí)現(xiàn)，團(tuán)隊(duì)幾乎從零開始。2011年，中國科學(xué)院啟動(dòng)先導(dǎo)科技專項(xiàng)“未來先進(jìn)核裂變能——釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)”，依托體系化、建制化優(yōu)勢(shì)，集聚了一支協(xié)同創(chuàng)新隊(duì)伍。
沒有成熟技術(shù)可借鑒，就自己研發(fā)；沒有專業(yè)團(tuán)隊(duì)，就邊干邊學(xué)。專項(xiàng)實(shí)施期間，近百家國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)、高等院校和產(chǎn)業(yè)集團(tuán)深度參與研發(fā)和工程建設(shè)，攻克了一系列技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了核心材料、裝備與技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到實(shí)驗(yàn)堆工程驗(yàn)證的重大跨越。
付出終獲回報(bào)。實(shí)驗(yàn)堆2020年1月開工建設(shè)，2024年6月首次實(shí)現(xiàn)滿功率運(yùn)行，2024年10月完成世界首次熔鹽堆加釷，在國際上率先建成獨(dú)具特色的熔鹽堆和釷鈾燃料循環(huán)研究平臺(tái)。目前，科研團(tuán)隊(duì)正圍繞加釷后的關(guān)鍵科學(xué)問題開展系統(tǒng)研究。
團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人戴志敏表示，團(tuán)隊(duì)將以2035年建成百兆瓦級(jí)釷基熔鹽堆示范工程并實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用為目標(biāo)，加速技術(shù)迭代與工程轉(zhuǎn)化，為國家提供安全可靠的釷基能源發(fā)電新路徑。
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