重大突破!中国在全球首次实现钍转铀,第四代核能领先全球!

仅仅一个铁矿(内蒙古白云鄂博)的采矿“废料”,就可能蕴藏着足够中国使用60000年的能源!而今天,中国科学家掌握了打开这座超级能源宝库的“黄金钥匙”。

这把钥匙,就是第四代核能的终极密码之一——钍基熔盐堆。2025年11月,中国科学院上海应用物理研究所(SINAP)正式宣布,其位于甘肃武威的实验性钍基熔盐堆(TMSR-LF1)已在全球首次成功实现了“钍-铀核燃料转化”。这项由戴志敏所长等领衔的团队实现的重大突破,标志着中国在第四代核能技术上取得了关键的工程验证,更可能从根本上改写未来百年的全球能源版图。

我们都知道,目前全球的核电站基本都“吃”的是铀。但老天爷给中国的资源包是“富钍、贫铀”。我们的铀矿储量不高,导致核电站的“口粮”高度依赖进口,能源安全始终悬着一把剑。

怎么办?难道我们捧着“钍”这个金饭碗,去讨“铀”饭吃?

格局小了。科学家们早就盯上了“钍”——这个在地球上储量比铀多三到四倍的元素,它沉睡在戈壁荒滩的矿石中,等待被唤醒。

然而事情却没有那么简单。

钍(Thorium-232)自己其实是个“懒汉”,它不能像铀-235那样直接发生核裂变发电。它必须在反应堆这个“修炼场”里,吸收一个中子,先变成“镤-233”,再经过一段时间(约27天)“渡劫”衰变,才能变成能干活的“铀-233”。

这个过程,就叫“钍-铀转化”。

没错,钍是“储君”,铀-233才是能裂变发电的“真龙天子”。几十年来,全球无数科学家都想建成这座“传功密室”,让钍源源不断地变成铀,实现“就地造饭”。但这个技术太难,半个多世纪前美国人就试过,最后也放弃了。

而中国科学家,不仅建成了这座“密室”,还用了一种匪夷所思的方式。

这座位于甘肃武威戈壁滩的“密室”,可不是你熟悉的那些顶着巨大圆盖子的“大水罐”(压水堆)。它,是一座“熔盐堆”(MSR)。

你没听错,它的燃料不是一根根的固体燃料棒,而是液体的!

它把核燃料(如四氟化铀)直接溶解在滚烫的、高达650°C的熔盐(氟化锂铍盐)里,让核燃料像“火锅底料”一样,在反应堆里欢快地循环流动。

为什么要用“火锅底料”?因为这个“骚操作”几乎解决了核能几大终极难题。

第一,它极度安全。

传统压水堆怕高压(内部压力是大气压的150倍)、怕停电、怕没水冷却(否则会像福岛那样堆芯熔毁)。

而熔盐堆呢?

它在常压下运行(压力锅 vs 开放火锅),根本没高压爆炸风险。不需要水来冷却!它用熔盐自己冷却自己。这使它能建在像甘肃武威这样的缺水戈壁。它有“与生俱来的安全性”。万一出事,反应堆底下一个“冷冻塞”自动熔化,所有滚烫的核燃料熔盐会因重力自动流到地下的安全罐里,迅速冷却结晶,反应自动停止。这叫“物理定律帮你擦屁股”,想熔毁都难。

第二,它更高效、更干净。

因为燃料是液态的,它可以“在线加料”,就像吃火锅随时加菜加汤,不用停机,燃料利用率极高。而且钍循环产生的长半衰期核废料,比铀循环低上千倍,处置难度大大降低。

理论说了几十年,为什么是中国人第一个做到了?

从2011年国家立项,到2023年10月首次临界(实现持续反应),再到2024年10月,中国科学家们勇敢地将“储君”——钍燃料(约50公斤),第一次“请”进了这座“熔盐火锅”。

终于,在2025年11月1日,上海应物所宣布:通过监测关键的中间产物“镤-233”的数据,在物理上铁证如山地确认:钍-232 正在成功地转化为铀-233!

这是全球第一次在运行中的熔盐堆里,拿到钍-铀转化的宝贵实验数据!

这标志着中国在钍燃料循环的技术可行性上,投出了决定性的一票。更值得骄傲的是,这座尖端反应堆90%以上的部件都是“中国造”,关键部件100%国产。我们不仅掌握了技术,还掌握了全套产业链

什么叫第四代核能?这,才是第四代核能的“完全体”!

这座2兆瓦的实验堆只是万里长征的第一步。上海应物所的下一个目标是,到2035年,建成100兆瓦的示范原型堆并实现应用。

当“人造太阳”(可控核聚变)还在追逐地平线上的第一缕光时,中国的“熔盐火锅”已经率先在戈壁滩上点燃。这不仅是能源的革命,更是中国走向能源自主的星辰大海。

参考文献:

China Daily, 2025-11-05. \"China becomes first to transmute thorium into uranium for nuclear fission.\"World Nuclear News, 2025-11-04. \"Chinese molten salt reactor achieves conversion of thorium-uranium fuel.\"Interesting Engineering, 2025-11-01. \"China’s first-ever thorium fuel conversion paves way for 100MW molten-salt reactor.\"