你敢信嗎，人類搞了八十年核能，到現(xiàn)在用的還是“浪費到離譜”的路子，原子核里藏的能量，連1%都沒能挖出來。更頭疼的是，現(xiàn)在主流用的鈾資源，不光儲量少還被卡脖子，咱們國內(nèi)產(chǎn)量只能滿足不到五分之一需求，2040年需求直接飆升到四萬多噸，風險真的離我們不遠。

其實早在七十年前美國人就想到換燃料，結(jié)果半路放棄了項目。這個被他們遺棄的方向，現(xiàn)在成了中國手里一張沉甸甸的王牌。這個很多人聽都沒聽過的新燃料，名字叫釷。

釷在元素周期表排第90號，名字來源是北歐神話的雷神，聽起來就自帶力量感。地殼里釷的儲量是鈾的三到四倍，理論上一噸釷的發(fā)電量，頂200噸鈾或者350萬噸優(yōu)質(zhì)煤。

中國已探明的釷儲量超過30萬噸，排世界第二，僅次于印度。更爽的一點是，釷本來就是稀土礦的伴生品，是咱們開采稀土的時候天然帶出來的副產(chǎn)品。全球六成以上稀土都在咱們這加工，之前這些釷都當廢料堆著，這不等于在家門口挖出了隱形金礦。

為啥全世界沒一窩蜂跟著搞釷呢？核心問題還是難度太高。釷-232本身沒辦法直接裂變，得先吸收一個中子轉(zhuǎn)成鈾-233才能用，這個轉(zhuǎn)化過程工程難度拉滿，必須要有特殊的反應堆設計才能撐住。

這種特殊的反應堆，就是釷基熔鹽堆。最早搞這個研發(fā)的還是美國人，上世紀五十年代美國空軍有個相當瘋狂的計劃，要造能一直飛不降落的核動力轟炸機，能在對手頭頂盤旋好幾個月隨時投彈。

傳統(tǒng)的水冷固體燃料堆太笨重，根本塞不進飛機肚子，所以科學家把目光轉(zhuǎn)向了液態(tài)燃料的熔鹽堆。1965年，美國橡樹嶺國家實驗室真的建成了人類第一座能成功運行的釷基熔鹽實驗堆，還平穩(wěn)運行了四年，技術上已經(jīng)被證明完全可行。

誰知道沒過多久洲際彈道導彈搞出來了，美國人發(fā)現(xiàn)按個按鈕就能把核彈頭送到位，犯不著費這么大勁搞核動力飛機。直接砍了項目經(jīng)費，散了團隊，一堆研究論文鎖進檔案柜，就此被埋了半個多世紀。

美國人的創(chuàng)新體制真的很擅長從0到1搞突破，可從1到N的工程化苦活累活，往往沒人愿意接，畢竟短期看不到收益，資本和軍方都不想投錢。這種情況在美國也不是第一次，之前的超導超級對撞機、后續(xù)航天飛機項目都難逃這個命運。

而咱們這邊，剛好最擅長啃這種需要長期投入的硬骨頭。其實早在上世紀七十年代，咱們就嘗試過釷核能的研究，那時候國力弱，連基礎的實驗條件都湊不齊，沒能往下推。

2011年，中科院把釷基熔鹽堆列為戰(zhàn)略性先導科技專項，整合了十多家國內(nèi)頂尖院所一起聯(lián)合攻關，實打?qū)嵉娜σ愿巴皼_。很多人好奇，為啥咱們愿意給這個項目押這么大的注？

說出來你可能不信，釷基熔鹽堆幾乎解決了傳統(tǒng)核電所有的痛點。傳統(tǒng)核電站用水冷卻，一旦冷卻系統(tǒng)出問題斷水，堆芯溫度失控，就是切爾諾貝利、福島那樣的災難。

釷基熔鹽堆用氟化鹽做冷卻介質(zhì)，全程常壓運行，壓力和咱們?nèi)粘４目蛷d差不多，根本不會發(fā)生蒸汽爆炸。光這一點，就直接把核電的安全邏輯徹底改了。

它還有個特別巧妙的被動安全設計，反應堆底部有個凍結(jié)塞，正常運行的時候靠外部冷卻保持固態(tài)。萬一出事斷電了，凍結(jié)塞會自動融化，液態(tài)熔鹽靠重力自己流進預設的儲罐，很快冷卻凝固，鏈式反應直接就停了。

燃料都溶解在熔鹽里，凝固之后均勻包裹在鹽塊里，根本不會漏出去污染環(huán)境，等于自帶了一套全自動滅火加自動封裝系統(tǒng)。哪怕是最極端的事故，也就地上多了一坨凝固的鹽塊，沒別的危害。

安全問題解決了，選址的問題也就迎刃而解。咱們現(xiàn)在的核電站全都建在沿海，就是因為需要大量海水冷卻。釷基熔鹽堆不需要那么多水，西北內(nèi)陸干旱地區(qū)也能建。

對于咱們這種能源需求越來越大，內(nèi)陸省份長期靠煤電的國家來說，這種選址自由的戰(zhàn)略價值，怎么說都不過分。2017年，甘肅武威和中科院簽約，在民勤縣建釷基熔鹽堆項目，總投資220億元。

民勤就在騰格里沙漠邊上，年降水量不到120毫米，是咱們國家最干旱的地方之一。在沙漠里建核電站，擱十年前真的沒人敢想。2019年，世界首臺縮比熔鹽仿真堆在這里建成，核心就是搞定了關鍵的合金材料。

當年美國人搞熔鹽堆，開發(fā)了哈氏合金N型來對抗高溫和氟鹽腐蝕，他們放棄項目之后，這套技術就被束之高閣。咱們從公開的論文里重建了技術路線，還加了納米氧化物彌散強化技術，做出來的新合金，抗腐蝕和強度都比美國人的原版還好。

從別人遺棄的資料里挖出寶貝，還靠著自己的手藝做得比原來更好，這簡直就是咱們中國科技追趕的經(jīng)典模板。咱們真正的優(yōu)勢也不只是釷礦多，是咱們有全球最完整的工業(yè)門類，還有規(guī)模最大的工程師隊伍。

從合金冶煉到氟化鹽提純，從反應堆設計到核級閥門制造，每個環(huán)節(jié)都有成熟的產(chǎn)業(yè)鏈撐著，這才是咱們能從實驗室走到工程化的真正底氣。這塊技術吃透了，不光民用核電能解決鈾資源卡脖子的問題，還直接給核動力航母、核動力大型船舶掃清了核心障礙。

之前韓國媒體都忍不住感嘆，現(xiàn)在常規(guī)船舶市場已經(jīng)拼不過咱們，等咱們的核動力大型船舶推出來，他們不光有技術代差，連買都買不到相關技術，根本沒法競爭。畢竟核動力系統(tǒng)受核不擴散條約限制，根本不可能像普通柴油機那樣隨便在國際市場采購。

美國在冷戰(zhàn)狂熱里種下了釷基熔鹽堆的種子，又因為戰(zhàn)略短視親手拔掉了它。半個世紀過去，咱們從落灰的檔案和論文里把這顆種子找出來，用自己的稀土礦、自己的工業(yè)體系、自己的舉國科研力量，把它培育成了快要結(jié)果的大樹。

技術本身沒有國籍，也沒有保質(zhì)期，它只會站在愿意沉下心堅持到底的那一邊。等2029年甘肅沙漠里那座核電站滿功率運行的那天，不知道當年美國那些搞研發(fā)的老科學家，會發(fā)出什么樣的感嘆。他們當年點燃的火種沒有熄滅，只是換了一塊大陸燃燒，還燒得比他們當年設想的還要旺。

參考資料：人民日報 我國釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)研發(fā)取得重要進展