在甘肅武威的戈壁深處,一座銀灰色的建筑悄然矗立。這里沒有傳統核電站常見的滾滾濃煙,也沒有排放廢水的管道,卻承載著中國能源革命的希望——全球唯一穩定運行的釷基熔鹽實驗堆。這項突破性技術不僅破解了困擾國際核能領域半個世紀的技術難題,更讓一種曾被視為“工業廢料”的金屬釷,搖身變為支撐國家能源安全的戰略資源。
釷的命運轉折堪稱傳奇。這種銀灰色金屬在元素周期表中沉寂百年,曾是稀土開采中的附屬品,每提煉一噸稀土僅能產出約300克釷。隨著中國科研團隊攻克技術難關,釷的戰略價值被重新定義:中國探明儲量達140萬噸,占全球總量的73%,理論上可滿足14億人口兩萬年的用電需求。更關鍵的是,一噸釷的發電量相當于350萬噸煤炭或200噸鈾,一塊拳頭大小的釷就能支撐倫敦這樣的大都市一周用電。
這項技術的顛覆性創新體現在安全設計上。傳統核電站依賴高壓系統與水冷卻,而釷基熔鹽堆將固態燃料轉化為液態,讓釷溶解在700℃的氟化鹽溶液中循環流動。反應堆底部設置的“冷凍塞”構成雙重保險——當溫度異常時,冷卻鹽制成的塞子自動融化,熔鹽流入應急罐,核反應即刻終止。這種被動安全機制從原理上杜絕了堆芯熔毀風險,配合空氣冷卻系統,使反應堆可部署在干旱地區,徹底擺脫對水資源的依賴。
中國科研團隊的突破之路充滿艱辛。1965年美國雖建成首個液態燃料實驗堆,但因材料腐蝕等技術瓶頸于1973年放棄研究。1971年上海啟動的“728工程”因不銹鋼管道在熔鹽中快速腐蝕而停滯。直到2011年,中科院將釷基熔鹽堆列為戰略專項,組織全國力量攻關材料難題。經過上千次試驗,科研人員開發出新型鎳基合金,在700℃熔鹽中浸泡五年后的腐蝕率僅為國際同類材料的十分之一。2023年,當美國宣布重啟熔鹽堆研發時,中國的實驗堆已在武威穩定運行多年。
這項技術的價值遠超發電范疇。實驗堆產生的700℃高溫蒸汽可同時用于海水淡化和電解水制氫,日產淡水20萬噸,制氫效率提升40%,成本接近化石能源制氫。其模塊化設計更帶來革命性應用前景:微型反應堆可為偏遠地區、邊防哨所甚至月球基地供電;工業級反應堆能為高耗能產業提供零碳熱源,推動鋼鐵、化工等行業深度脫碳。與風電、光伏形成互補后,熔鹽堆可提供長達十余年的穩定基荷電力,構建“風光熔鹽”新型能源體系。
在武威實驗堆控制室,90后工程師團隊監控著平穩運行的參數曲線。這座戈壁中的“能源心臟”已吸引國際關注——美國重啟研發計劃比中國晚了十二年,“一帶一路”沿線國家紛紛拋出合作橄欖枝。從被視為廢料的釷到改變能源格局的戰略技術,中國用五十年時間完成了這場靜默的革命。當沙漠中的反應堆開始輸送電力、淡水和氫能時,一個關于能源自主的答案正在被書寫:最艱難的道路,往往通向最廣闊的未來。




















