學(xué)習(xí)強(qiáng)國：我國首次實(shí)現(xiàn)基于熔鹽堆的釷鈾核燃料轉(zhuǎn)換

釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆堆廠房大廳。中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所供圖

由中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所（簡稱“上海應(yīng)物所”）牽頭建成的2兆瓦液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆（簡稱“實(shí)驗(yàn)堆”）首次實(shí)現(xiàn)釷鈾核燃料轉(zhuǎn)換，在國際上首次獲取釷入熔鹽堆運(yùn)行后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，成為目前國際上唯一運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)釷燃料入堆的熔鹽堆，初步證明了熔鹽堆核能系統(tǒng)利用釷資源的技術(shù)可行性，進(jìn)一步鞏固了我國在國際熔鹽堆研究領(lǐng)域的引領(lǐng)地位。這是釷基熔鹽堆（Thorium Molten Salt Reactor，簡稱TMSR）研發(fā)進(jìn)程中的重要里程碑，為我國未來釷資源的規(guī)?；_發(fā)利用、發(fā)展第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)提供核心技術(shù)支撐與可行方案。

熔鹽堆是以高溫熔鹽作為冷卻劑的第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)，具有固有安全、無水冷卻、常壓工作和高溫輸出等優(yōu)點(diǎn)，是國際公認(rèn)最適配釷資源核能利用的堆型。這一技術(shù)路線契合我國釷資源豐富的資源稟賦，更能與太陽能、風(fēng)能、高溫熔鹽儲能、高溫制氫、煤氣油化工等產(chǎn)業(yè)深度融合，構(gòu)建多能互補(bǔ)低碳復(fù)合能源系統(tǒng)，可為我國能源安全提供全新解決方案。

2011年，面向國家能源安全與可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需求，中國科學(xué)院啟動(dòng)了首批戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“未來先進(jìn)核裂變能——釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)”，由上海應(yīng)物所牽頭實(shí)施，任務(wù)是釷基熔鹽堆核心技術(shù)能力發(fā)展和2兆瓦液態(tài)燃料釷基熔鹽實(shí)驗(yàn)堆研發(fā)。依托中國科學(xué)院體系化、建制化優(yōu)勢，集聚了一支協(xié)同創(chuàng)新隊(duì)伍，成功組建并培育了一支數(shù)量和質(zhì)量均居國際一流的釷基熔鹽堆專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)。專項(xiàng)實(shí)施期間，近百家國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)、高等院校和產(chǎn)業(yè)集團(tuán)深度參與研發(fā)與工程建設(shè)，攻克了實(shí)驗(yàn)堆設(shè)計(jì)、關(guān)鍵材料與設(shè)備研制、安裝與調(diào)試及堆安全等方面的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了核心材料、裝備與技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到實(shí)驗(yàn)堆工程驗(yàn)證的重大跨越，實(shí)驗(yàn)堆整體國產(chǎn)化率超90%，關(guān)鍵核心設(shè)備100%國產(chǎn)化，供應(yīng)鏈自主可控，釷基熔鹽堆相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的雛形在我國已經(jīng)基本形成。

2017年11月，實(shí)驗(yàn)堆選址落地武威市民勤縣，翌年取得國家核安全局場址選擇審查意見書。歷經(jīng)國家全周期安全監(jiān)管與審批，于2023年10月11日實(shí)現(xiàn)首次臨界，并于2024年相繼完成滿功率運(yùn)行及全球首次熔鹽堆加釷實(shí)驗(yàn)，標(biāo)志著獨(dú)具特色的熔鹽堆和釷鈾燃料循環(huán)研究平臺率先建成。目前，科研團(tuán)隊(duì)正圍繞加釷后的關(guān)鍵科學(xué)問題開展系統(tǒng)研究。

實(shí)驗(yàn)堆的建成并首次實(shí)現(xiàn)釷鈾核燃料轉(zhuǎn)換，為實(shí)驗(yàn)堆、研究堆、示范堆“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略從藍(lán)圖轉(zhuǎn)化為路徑清晰的“作戰(zhàn)圖”奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為我國率先實(shí)現(xiàn)釷基熔鹽堆的工業(yè)應(yīng)用提供核心科學(xué)技術(shù)支撐。下一步，上海應(yīng)物所將通過與國家電力投資集團(tuán)等能源領(lǐng)域領(lǐng)軍企業(yè)深度合作，共建釷基熔鹽堆產(chǎn)業(yè)鏈和供應(yīng)鏈。以2035年建成百兆瓦級釷基熔鹽堆示范工程并實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用為目標(biāo)，加速技術(shù)迭代與工程轉(zhuǎn)化，為國家提供安全可靠的釷基能源發(fā)電新路徑。（“學(xué)習(xí)強(qiáng)國”記者魏敏）