项目展示

摘要：近年来，伴随着我国能源结构调整与绿色低碳发展战略不断深化，开发安全、高效、可持续的先进核能技术成为重中之重。在这一背景下，我国自主研发的钍基熔盐实验堆取得了重大突破——位于甘肃省武威市的“2 MWt液态燃料钍基熔盐实验堆”成功建成并首次实现了堆内钍-铀燃料循环转化，这标志着我国在钍资源核能利用上迈出了关键一步，为第四代核能体系构建奠定了坚实基础。本文从技术路径与项目建设、燃料循环与资源优势、安全特性与工业链国产化、战略意义与未来展望四个方面展开阐述，详尽剖析这一步骤的内涵与意义、挑战与机遇。通过对各个环节的深入解读，我们将展望我国钍基熔盐堆未来在能源独立、低碳发展、技术自主等维度可能产生的深远影响，并在结尾处进行归纳总结，以期全面展示这一成果对于我国核能科技、产业和国家战略的重要价值。

一、技术路径与项目建设

我国钍基熔盐实验堆项目起始于2011年，由 entity["organization","中国科学院上海应用物理研究所",0] 主导，立项 “钍基熔盐堆核能系统（TMSR）” 专项研究计划。citeturn0search11turn0search0turn0search3 作为第四代核裂变反应堆的重要代表，该项目确立了“实验堆→示范堆→商用堆”三步走的总体技术路线。

项目选址在甘肃省武威市民勤县，这一区域不仅具备较好的地理条件，同时靠近丰富的钍资源基地，为钍基核能系统的研究与应用提供了资源支持。citeturn0search0turn0search11 在建造过程中，采用了2 MWt（热功率）级别的液态燃料钍基熔盐实验堆（TMSR-LF1）作为首批实现系统集成与运行的关键平台。citeturn0search0turn0search7

在建设与调试阶段，科研团队和产业单位突破了诸多关键技术难题，包括液态燃料盐材料与兼容性、堆本体集成设计、换热器与泵系统在熔盐环境中的适应、以及安全壳与故障响应系统的工程落实。citeturn0search2turn0search8 此外，自主设计、制造的核心设备国产化率超过 90%，关键核心设备实现 100% 国产化，供应链自主可控。citeturn0search2turn0search8

二、燃料循环与资源优势

传统核电主要依赖铀-235 作为燃料，但天然铀中其丰度仅约 0.7%，且全球可采铀资源有限。citeturn0search3 相比之下，我国拥有较为丰富的钍资源，开展钍基燃料循环能够显著降低对铀资源的依赖。

钍基熔盐堆利用的是钍（Th-232）与铀（或直接生成的 U-233）在熔盐体系内进行“钍→铀”燃料转换循环技术。换言之，在堆内通过中子作用将钍转化为可裂变的铀-233，从而实现自生裂变燃料的生成与利用。此次我国实验堆首次实现“堆内钍-铀燃料循环转化”就是在这一技术路径上的突破。citeturn0search2turn0search7

通过这种燃料循环方式，不仅极大提升资源利用效率，还可减少高放射性废物的产生，因为液态燃料盐中的放射性同位素可以在在线或半在线状态下处理或分离，从而提升燃料整体的经济性与可持续性。这为我国在钍资源利用、核燃料自主供给方面奠定了战略性优势。

三、安全特性与工业链国产化

作为第四代反应堆代表之一，钍基熔盐堆具备诸多安全优势。与传统压水堆不同，钍熔盐堆采用液态氟化盐作为燃料载体兼冷却剂，可在常压下运行，避免了高压系统的爆炸风险。citeturn0search3turn0search7 同时，熔盐具有良好的中子调节与热稳性，以及在事故状态下可借助熔盐自身凝固特性迅速固化，从而增强系统的固有安全性。citeturn0search7

在工业链构建方面，该实验堆整体国产化率超过 90%，关键核心设备实现 100% 国产化，标志着我国在钍基熔盐堆技术路线上的设备与制造能力取得了重大突破。citeturn0search2turn0search8 装置雷火官网从主堆容器、燃料泵、换热器、控制系统，到安全壳、仪器传感、监控系统等均实现自主设计或合作生产，提升了技术自立自强的能力。

产业链的形成还涵盖材料、制造、安装、试验、运行等环节，形成从科研攻关到工程化建设的闭环。未来若能在示范堆、商用堆阶段继续推进，整条产业链的成熟与规模化应用将进一步加速我国核能装备制造业的升级与竞争力提升。

四、战略意义与未来展望

此次实验堆的成功建成与首次实现堆内钍-铀燃料循环转化，不仅是科研层面的突破，更具有重要的战略意义。从能源安全角度看，利用我国丰富的钍资源、摆脱对进口铀资源的高依赖，是我国推进能源自主、保障国家战略安全的重要途径。citeturn0search3turn0search7

此外，结合“双碳”目标（即“碳达峰、碳中和”）、新能源布局、核电新发展格局，钍基熔盐堆提供了一种低碳、清洁、高效的新型核能路径。其可与高温制氢、清洁热能、内陆核电站建设等新兴应用场景结合，为我国实现能源结构转型提供科技支撑。citeturn0search2turn0search8

从未来视角看，该项目是迈向更大规模示范堆、商用化堆型的重要基石。我国计划在后续建设10 MWe、100 MWe 级钍基熔盐反应堆示范工程，以进一步推广技术、积累运行经验，并最终形成商业化核能系统。citeturn0search0turn0search5 若能顺利推进，将在全球核能技术竞争中抢占制高点。

总结：

本文从技术路径与项目建设、燃料循环与资源优势、安全特性与工业链国产化、战略意义与未来展望四个维度，系统阐释了我国钍基熔盐实验堆成功建成并首次实现堆内钍-铀燃料循环转化的重大意义。该成果不仅标志着我国在第四代核能技术领域迈出关键一步，也为钍资源的大规模利用提供了可行路径。

未来，随着示范工程加速推进、产业链持续完善、核能系统逐步商业化，钍基熔盐堆或将成为我国乃至全球能源发展体系中不可或缺的新型力量。我们应把握这一历史契机，加快技术转化与应用推广，为建设一个资源自主、安全可靠、绿色低碳的核能新时代贡献力量。