1. 難怪美國近來不斷加大對月球能源開發的投入力度,加速推進所謂“太空反應堆”計劃,其背后真正的戰略焦慮早已被中國掌握在手中!
2. 這場持續數十年的全球能源主導權博弈中,美國雖曾占據先發位置,如今卻只能目睹中國實現跨越式突破,將那些他們多年未能攻克的技術壁壘一一擊破。
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3. 鈾資源依賴與潛在安全風險并存的局面長期困擾著我國能源體系的發展。
4. 能源自主始終是國家命脈所在。在過去相當長的一段時期內,我國在核能利用方面處于受制于人的境地。
5. 傳統核電站所依賴的鈾原料,我國超過七成需要進口,不僅采購成本居高不下,更易因國際政治波動而面臨供應鏈中斷的風險。
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6. 常規鈾基反應堆必須在高溫高壓環境下運行,一旦冷卻系統出現故障,極有可能導致放射性物質外泄。日本福島核事故帶來的深遠影響,至今仍讓公眾對傳統核能心有余悸。
7. 誰能想到,破解這一困局的關鍵線索,竟然深藏于稀土開采過程中被長期忽視的工業廢渣之中。
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8. 稀土副產物中的釷元素成為能源轉型的新希望
9. 內蒙古白云鄂博礦區作為我國最重要的稀土資源基地,在過去數十年間積累了大量伴生礦物——其中富含的釷元素曾被視為冶煉過程中的無用副產品,最多時堆積量高達7萬噸。
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10. 直到科研團隊系統梳理稀土產業鏈時意外發現,這些被棄置多年的礦渣中含有極高純度的釷成分。
11. 這一重大發現徹底重塑了我國未來能源資源的戰略格局。最新地質勘探數據顯示,我國已探明釷儲量超過140萬噸,占全球總量的六成以上。僅白云鄂博一地的儲備就可支撐全國能源消耗達5000年之久,全國總儲量甚至能滿足近兩萬年的用電需求。
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12. 釷的優勢不僅體現在驚人的儲量規模上,更在于其卓越的安全性能和高效的能量轉化能力。
13. 與鈾不同,釷無法用于制造核武器,因此在民用領域應用時幾乎不存在軍事擴散隱患。
14. 基于釷燃料的熔鹽堆技術從根本上規避了傳統核電站可能發生的堆芯熔毀風險。
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15. 2011年,國家正式將釷基熔鹽堆研發納入戰略性科技專項,由中國科學院牽頭,聯合上海應用物理研究所等頂尖科研機構展開集中攻關。
16. 技術攻堅中最難逾越的障礙之一,是高溫熔鹽對設備材料的嚴重腐蝕問題。工作溫度高達700℃的氟化鹽混合物對金屬結構具有極強侵蝕性,長期以來一直是國際業界難以解決的難題。
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17. 科研團隊攜手寶色股份、久立特材等行業領軍企業,歷經八年不懈努力,成功研制出新型改性鎳基合金材料,最終將年均腐蝕速率控制在2微米以內,僅為國際平均水平的十分之一,并實現了批量化生產,整體制造成本下降三成。
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18. 成果落地,產業化進程全面提速
19. 2025年11月,在甘肅武威市民勤縣廣袤的戈壁灘上,我國完全自主研發的2兆瓦液態燃料釷基熔鹽實驗堆順利建成,成功完成全球首次釷-鈾核燃料轉換并實現穩定運行,這也是目前世界上唯一投入實際運行且實現釷燃料入堆的熔鹽堆裝置。
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20. 該項目共涉及28項核心裝備,全部實現國產化設計與制造,整套系統國產化率超過90%。從沈鼓集團研制的耐高溫熔鹽泵,到自主開發的每分鐘轉速達1.5萬次的高速離心分離裝置,關鍵技術環節均已實現自主掌控。
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21. 其中關鍵的在線燃料分離系統實現了“不停堆換料”的連續循環機制,使反應堆年運行時間提升至350天,顯著高于傳統核電站平均300天的運行周期。
22. 對比美國的發展軌跡,更能凸顯我國此次技術突破的戰略價值。
23. 美國早在上世紀五十年代便啟動熔鹽堆研究項目,1965年建成的MSRE實驗堆累計滿功率運行超過13000小時,積累了豐富的原始數據和技術經驗。
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24. 然而在冷戰背景下,美方為優先發展可生產武器級钚的液態金屬快中子增殖堆,分別于1973年和1976年兩次終止對熔鹽堆項目的資金支持,致使該方向研究陷入停滯。
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25. 2015年,我國曾與美國橡樹嶺國家實驗室開展合作,出資400至500萬美元參與高溫熔鹽堆測試回路建設,雙方以平等身份共享研究成果。
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26. 而今,美國相關研究主要依靠私營企業推動,尚無任何一座穩定運行的實驗堆投入使用,相比之下,我國已領先至少十年。
27. 當前,我國已明確制定釷基核能產業化發展路線圖:2030年前建成60兆瓦級小型模塊化研究堆;2035年完成百兆瓦級示范工程并接入電網發電;2040年前后進入大規模商業化推廣階段。
28. 產業爆發的征兆已然顯現:2025年,上海電氣、東方電氣等企業的釷基專用設備訂單同比增長210%,預計全產業鏈市場規模將突破千億元大關。
29. 江南造船廠已完成單艘載重達30萬噸的核動力集裝箱船設計方案驗證,未來采用釷基熔鹽堆作為船舶動力源后,可實現長達三十年無需補充燃料的超長續航能力。
30. 我國在釷基熔鹽堆領域的全面突破,標志著能源資源被動依賴時代的終結,正式開啟第四代先進核能時代的大門。
31. 隨著產業化步伐加快,這項核心技術將成為保障國家能源安全的堅強支柱,同時助力我國在全球清潔能源競爭格局中贏得戰略主動權。
32. 展望未來,中國邁向能源獨立的道路必將越走越寬廣。
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