美国放弃的钍基熔盐堆，中国却计划重启并取得进展，连核动力航母都得靠它
美国放弃的钍基熔盐堆，中国却计划重启并取得进展，连核动力航母都得靠它
1969年，美国橡树岭国家实验室的科学家完成了钍基熔盐堆的首次实验，但迎接他们的不是喝彩，而是撤项通知。这个潜力巨大的项目，因高昂的成本与复杂的技术被仓促终止。对于美国来说，钍基熔盐堆是个“弃子”，但几十年后，它在中国却成为能源和科技领域的“新王牌”。
这项被美国抛弃的技术，为何能在中国焕发新生？钍基熔盐堆究竟有什么独特之处，足以让中国付出十余年的心血去研发？
技术历史
1969年，美国橡树岭国家实验室终止了钍基熔盐堆的研究项目，这一决定看似偶然，实则背后有多重复杂因素。
最重要的一点就是，钍基熔盐堆的研究面临巨大的技术障碍。首先是熔盐的强腐蚀性问题。反应堆核心需要高性能材料以抵御腐蚀，但当时可用材料的成本极其昂贵。此外，钍燃料的提取和纯化技术尚不成熟，钍虽然储量丰富，但从矿石中提取并转化为反应堆燃料需要耗费大量资源和时间。这对技术尚处起步阶段的美国来说，性价比极低。
毕竟20世纪60年代，美国在核能开发上投入了大量资金，但其优先方向是服务军事需求，如核潜艇、核动力航母，以及更直接的铀基核武器制造。钍基熔盐堆因不适合作为武器材料生产链的一环，而被视为“战略无用”的项目。此外，在太空竞赛和军备竞赛的压力下，美国需要将资源集中在更能快速见效的领域，如铀基核反应堆。
当时，美国对钍基熔盐堆的潜力认识不足。尽管实验表明其效率和安全性远高于传统反应堆，但对新技术的开发所需时间、成本和风险让决策者望而却步。最终，这一极具前瞻性的技术在内外多重压力下被迫搁置。
令人意外的是，几十年后，中国在能源独立和环境保护的双重压力下，重新评估了钍基熔盐堆的潜力。2011年，中国科学院重启钍基熔盐堆研发计划，整合10余家顶尖科研机构，启动了代号“未来先进核裂变能”的专项研究。
通过集结全国科研力量，中国实现了材料技术和燃料提取的重大突破。2018年12月29日，中国科学院先进核能创新研究院院长徐洪杰透露，我国的钍基熔盐堆核能系统于2030年后在全球率先实现商业应用。
技术优势与资源潜力
钍基熔盐堆为何如此独特？这要从它的设计与原理说起。首先是它的高效与清洁的能源属性。
钍的裂变能量密度惊人。一吨钍的能量等同于200吨铀或350万吨煤炭，而钍在地壳中的含量是铀的三倍多。对于中国来说，探明的钍储量超过30万吨，这意味着未来两万年的能源需求都能得到满足。
与传统的铀基反应堆不同，钍基熔盐堆产生的废料仅为铀反应堆的千分之一，且半衰期只有数百年，远低于传统核废料需要上千年的衰变周期。其“冷冻塞”设计可以在温度过高时自动熔化，终止链式反应，从根本上避免了堆芯熔毁的风险。
更重要的是，钍资源的丰富性与自主工业体系的配合，为中国发展钍基熔盐堆提供了得天独厚的条件。相比需要高额进口费用的铀，中国可以完全依赖本土资源，彻底实现能源自主。此外，中国自2011年启动研究以来，已取得146项技术成果，申请了200余件专利，关键材料实现了全面国产化。这样的成绩让中国在全球钍基熔盐堆领域处于领先地位。
钍基熔盐堆的实际与潜在应用
2024年12月，中国科学院上海应用物理研究所披露2025年，中国计划开建全球首座10兆瓦钍基熔盐堆，预计2029年并网发电。
将新建10兆瓦电功率(10 MWe)小型模块化钍基熔盐堆项目(下称研究堆)，设计最大热功率60 MWt。这项工程不仅象征着中国在新能源领域的技术突破，还为解决内陆干旱地区的能源问题提供了全新方案。传统核电站需要大量冷却水，通常只能建在沿海地区。而钍基熔盐堆采用熔盐冷却，无需依赖大量水资源，适用于内陆和干旱地区。
例如，在戈壁滩建造核电站，不仅能充分利用当地丰富的太阳能和风能资源，还能通过熔盐堆的高温输出实现多种工业应用。在核动力航母和潜艇领域，钍基熔盐堆同样潜力无限。相比传统铀基反应堆，它的体积更小、重量更轻、功率更高，且无需频繁更换燃料。这意味着航母和潜艇的续航能力和作战效率将大幅提升。更重要的是，熔盐堆的冷却需求更低，可以显著降低舰艇的噪声，提高隐蔽性。
在未来的海洋竞争中，搭载钍基熔盐堆的中国核动力航母和潜艇将具备更强的战略威慑力，有力支撑蓝水海军的发展。除此之外，钍基熔盐堆的小型化和高效能特性，使其成为航天领域的理想动力源。微型钍基熔盐堆有望应用于月球基地供电、火星探测器和载人航天器，为深空探测提供稳定持久的能量供应。
未来展望
从被美国放弃到成为中国新能源领域的“国之重器”，钍基熔盐堆不仅是技术创新的象征，更是一把打开未来能源大门的钥匙。
它改变了中国能源依赖的格局，为环境保护和“双碳”目标提供了强力支持。在军事和航天领域，钍基熔盐堆同样将助力中国迈向更高的战略台阶。钍基熔盐堆的全面应用还在路上，但它所蕴含的潜力已让世界瞩目。未来，当核电站、航母、潜艇甚至星际飞船搭载这项技术，钍基熔盐堆将不仅仅是能源革命的成果，更是中国走向全球科技领导地位的基石。
参考文献
界面新闻《中国将建造全球首座钍基熔盐堆核电站》
证券时报《重大进展！人类终极能源之一，钍基熔盐实验堆再迎关键节点，即将进入“带核运行”》
取材网络，谨慎甄别