![]()
站在沙漠邊,核能天花板被中國人干穿了:甘肅民勤的一座“小破爐”,為何震動(dòng)世界?
2025年,甘肅民勤傳來喜訊:我國完全自主研發(fā)的2兆瓦液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆,不光順利運(yùn)行,還干成了以前誰都沒實(shí)現(xiàn)的釷鈾燃料轉(zhuǎn)換。
![]()
至此,中國成了全球首個(gè)把釷真正“喂進(jìn)堆里”的國家,而且跑得穩(wěn)當(dāng)還成功,這新聞丟出去,全世界搞核能的都沉默了。
在別人還在翻說明書的時(shí)候,我們這邊已經(jīng)點(diǎn)火成功了。
![]()
中國造出“離水而建”的核反應(yīng)堆
這個(gè)反應(yīng)堆,長得一點(diǎn)都不唬人:既沒高塔、也沒白汽騰騰的冷卻池,但它的意義,比長得壯觀的核電站還要重要得多。
以前說建核電站,前提基本是:必須靠大水源,為啥?傳統(tǒng)核反應(yīng)堆就像一個(gè)高
壓鍋,需要大量冷卻水來穩(wěn)定反應(yīng)堆溫度,避免“失控”。
![]()
而這一次我國建成的釷基熔鹽堆,用的根本不是水,是“高溫熔鹽”作為冷卻劑。
這玩意不但散熱效率高,同時(shí)還能把核燃料直接融進(jìn)里面,變成“液體反應(yīng)爐”,徹底跳出了那種“水太少就玩不轉(zhuǎn)”的傳統(tǒng)邏輯。
至于安全性這個(gè)繞不開的問題,熔鹽堆也交了一份亮眼答卷。
科研團(tuán)隊(duì)用了一個(gè)形象的說法,這技術(shù)叫“失效即安全”:當(dāng)溫度異常升高時(shí),反應(yīng)不但不會(huì)暴走,反而會(huì)自動(dòng)變得遲緩乃至終止。
![]()
這不是科幻,是一種內(nèi)置的物理機(jī)制,早在設(shè)計(jì)圖紙上就規(guī)劃好了。
這跟以前動(dòng)輒幾十個(gè)應(yīng)急機(jī)制、但仍有人為失誤可能搞出事故的傳統(tǒng)反應(yīng)堆完全不同。
你可以不太懂那堆技術(shù)參數(shù),但你得知道:能在寸草不生的戈壁灘穩(wěn)定運(yùn)作的核電技術(shù),那不是一般意義上的突破,而是核能利用方式的“結(jié)構(gòu)性重構(gòu)”。
![]()
一塊“不起眼”的釷礦,背后竟藏著對能源獨(dú)立的執(zhí)念
說實(shí)話,釷這種金屬,在很多人可能都沒聽說過,比較冷門的金屬,但從我國科學(xué)家手中,它卻被玩成了“核能里的點(diǎn)金石”。
釷在地殼里很常見,而且跟稀土同礦開采,順手就能帶出來。
過去沒人重視,是因?yàn)殁Q不像鈾和钚那樣能直接裂變發(fā)電,它需要先被中子轟擊轉(zhuǎn)化成鈾-233,才具備強(qiáng)裂變能力。
![]()
過去幾十年,世界搞核能的主戰(zhàn)場,基本都圍著鈾轉(zhuǎn),一方面鈾裂變簡單,另一方面嘛,鈾可以滋生出武器級钚,所以受到一些國家格外“青睞”。
而釷則被當(dāng)作陪跑者邊緣化了幾十年,但我國科研團(tuán)隊(duì)并沒有放棄它,反而另辟蹊徑地圍繞如何讓釷“發(fā)電變現(xiàn)”,將不被重視的資源,變成能源獨(dú)立一塊關(guān)鍵拼圖。
更關(guān)鍵的是,釷燃料循環(huán)本身有個(gè)顯著優(yōu)勢:它不怎么產(chǎn)钚。
![]()
這意味著它不具備制造核武器的價(jià)值,天然擁有“防擴(kuò)散屬性”,可以放心推廣也少了不少國際輿論壓力,真正的清潔能源,不只是對環(huán)境清潔,對國際局勢也更“干凈”。
于是,問題就變成了:這么多年,別的國家為什么不繼續(xù)搞?
![]()
這技術(shù),中國人啃了整整十五年
五十年代,美國其實(shí)已經(jīng)摸過釷基熔鹽堆,還真的運(yùn)行過一座小型反應(yīng)堆,但是很快,就關(guān)停了。
為什么?說白了還是一個(gè)戰(zhàn)略考量,冷戰(zhàn)時(shí)期他們更愿意投入資源去發(fā)展產(chǎn)钚的快堆,這樣“又能發(fā)電又能備戰(zhàn)”,一舉兩得。
戰(zhàn)略優(yōu)先級就是這樣,美國自己玩雙標(biāo),不是因?yàn)榧夹g(shù)不行,而是為了更快地發(fā)展核軍備,所以把釷的那條技術(shù)線,直接雪藏了。
![]()
而我國,早在上世紀(jì)70年代初,也啟動(dòng)過國內(nèi)的“728工程”,嘗試發(fā)展釷基反應(yīng)堆,但因受制于當(dāng)時(shí)基礎(chǔ)工業(yè)限制,最終只能折向成熟度更高的壓水堆,才建成了后來的秦山核電站。
這條被暫停過的路,在2009年再度被中科院點(diǎn)名啟動(dòng)。
2011年起,我國正式推動(dòng)“未來先進(jìn)核裂變能”科技專項(xiàng),核心方向就是釷基熔鹽堆系統(tǒng),由上海應(yīng)用物理研究所帶隊(duì),拉起了一支長線攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)。
![]()
你可能想象不到:一項(xiàng)幾乎沒人參考的新技術(shù),從材料體系到堆型設(shè)計(jì),全都只能靠自己一步步走。
高溫合金、抗熔鹽腐蝕材料、燃料在線分離處理、穩(wěn)定運(yùn)行的冷卻系統(tǒng),每一個(gè)環(huán)節(jié)都是“從0到1”地構(gòu)建。
等到了2023年10月,這座“小爐子”終于臨界成功,2024年年中實(shí)現(xiàn)滿功率運(yùn)行,同年10月完成全球首次液態(tài)燃料“釷入堆”實(shí)驗(yàn)。
![]()
這不是小修小補(bǔ),也不是紙上談兵,而是從設(shè)計(jì)到實(shí)操的完整閉環(huán),核心設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到100%。
這一連串時(shí)間節(jié)點(diǎn),看起來簡短,其實(shí)背后是十多年白手起家、步步啃硬骨頭的堅(jiān)持和積累。
![]()
中國用實(shí)力造出電力骨干
外行以為反應(yīng)堆的目標(biāo)是“蓋出來就結(jié)束”,內(nèi)行都知道,實(shí)驗(yàn)堆只意味著“你剛開始上道”,真正的目標(biāo),是投入使用。
眼下全國核電布局有個(gè)現(xiàn)實(shí)問題:核心區(qū)域集中在沿海,內(nèi)陸因水源、選址、運(yùn)輸受限,始終沒法快速鋪開。
而現(xiàn)在的釷基熔鹽堆打破了這一瓶頸,它不挑地、不挑氣候,還能輸出高溫?zé)崮埽税l(fā)電還能聯(lián)動(dòng)制氫、工業(yè)供熱等等,一口氣打通了清潔能源場景的新組合方式。
![]()
這類堆型,還天生適合搭配可再生能源,風(fēng)電光伏雖然清潔但波動(dòng),但如果后面拖著一個(gè)高溫、可調(diào)度、有儲熱能力的反應(yīng)堆當(dāng)“壓艙石”,整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定度直接拉滿。
更進(jìn)一步的價(jià)值,是它在核廢料上的表現(xiàn):釷堆產(chǎn)生的放射性廢料明顯更少,壽命更短,處理的成本也就更低,環(huán)保優(yōu)勢不只是寫在PPT上,而是寫進(jìn)了梯隊(duì)電能布局里。
![]()
結(jié)語
從沙漠深處跑出來的這座小反應(yīng)堆,撕下了“高端核能技術(shù)必須靠進(jìn)口”的偽命題,也給內(nèi)陸用電、清潔能源、能源獨(dú)立等問題,交出了一種前所未有的新解法。
真正的突破,往往不是某個(gè)科學(xué)原理突然發(fā)光,而是持續(xù)十幾年的有人愿意沉下去扎根。
![]()
這一次,我們做的,不只是造一個(gè)反應(yīng)堆,而是把這條路華麗修成正果。
參考資料
從“手撕鎳”到“釷基熔鹽堆”:甘肅“十四五”科技創(chuàng)新成果斐然 新浪財(cái)經(jīng)
中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng) 熱點(diǎn)問答丨全球唯一!中國釷基熔鹽堆究竟有多牛?
![]()
![]()
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.