能源格局生變!中國突破釷基核能技術,或將擺脫鈾資源進口依賴

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甘肅武威民勤縣的戈壁沙漠中,一座看似普通的建築內,正進行着一場改變中國能源未來的實驗——科學家們成功將釷元素轉化爲核燃料,完成了被視爲“核能領域點石成金”的壯舉。

這裏進行的釷基熔鹽堆實驗,近期成功實現了釷鈾核燃料轉換,攻克了困擾全球核能界數十年的技術難題。

這種先進的科技一直不爲人所知,直到這個月初,出現新聞報道,人們才知道戈壁上居然出現了這種奇蹟。

爲何不要鈾卻發展釷?

對於普通中國人來說,“釷”可能是個陌生詞彙,但在科學家眼中,這種銀白色金屬卻是改變中國能源格局的關鍵鑰匙。

我國鈾礦資源儲量有限,鈾資源對外依存度長期超過70%,已探明的鈾資源量約佔全球總量的4.73%,這與核電發展規模嚴重不匹配。

核工業北京地質研究院的研究顯示,隨着我國核電產業的快速發展,對鈾資源的需求迅猛增長,而中國鈾資源稟賦較差,不能滿足內需。

與此同時,全球鈾資源供應中心與需求中心的空間分佈存在明顯差異,使我國的鈾資源供應面臨採購與運輸風險。

如果把中國核電比作正在成長中的巨人,那麼鈾資源就是制約這個巨人發展的“糧食瓶頸”。

科學家將目光投向了釷資源,中國的釷礦儲量豐富,已探明的儲量約30萬噸,僅內蒙古白雲鄂博礦區就擁有28萬噸。

更令人驚喜的是,我國已探明的釷礦大多是開採稀土時的伴生副產品,相當於“開採稀土附贈釷資源”,大幅降低了核燃料的獲取成本。

中國稀土產量在世界上一直名列前茅,在這種情況下,即便中國不去開採釷礦,釷也會被開採,如果不加以利用,那就只好當做廢棄物處理掉,這樣一來,又有什麼理由不去用他呢?

釷核能燃料實現突破

從“鈾”到“釷”的轉變,不僅意味着燃料種類的變化,更是中國核能發展思路的戰略性調整,從努力適應資源約束,到根據自身資源稟賦重塑技術路線。

鈾礦問題是無法解決的難題,因爲中國不能憑空變出鈾礦來,因此不得不通過這種途徑來解決被卡脖子的難題。

釷基熔鹽堆的研發並非一朝一夕之功,而是經過了長達十年的努力,最終由中科院牽頭,近百家國內科研機構、高等院校和產業集團協同攻堅,纔在甘肅武威建成了2兆瓦液態燃料釷基熔鹽實驗堆。

這座實驗堆的獨特之處在於它採用了高溫熔鹽既作爲冷卻劑,又作爲燃料載體,形成了與傳統核電站完全不同的技術路線。

今年,科研團隊成功實現了釷鈾核燃料轉換,在國際上首次獲取了釷入熔鹽堆運行後的實驗數據。

根據計劃,中國有望在五年後就實現核能商用,到2060年前後,估計就可以形成完整的產業鏈,那時估計就連普通人也可以隨時用上核電了。

從資源儲量看,全球釷資源儲量約爲637萬噸,是鈾資源的3-4倍,足以支撐人類長期能源需求,而中國的釷礦尤其豐富。

中國的釷資源理論可支撐國內能源需求數萬年,徹底擺脫資源受制於人的局面,並且,這只是已探明儲量,以後隨着勘探技術的發展,只會探明越來越多的礦藏。

而且,釷礦其實並非是鈾礦的下位替代,相反,鈾礦其實不如釷礦實在,1噸釷的發電量足足相當於200噸鈾,摺合下來又相當於350萬噸煤。

而且,釷的燃料利用率高達90%,遠超鈾基核電站的不足1%。

領先美國15年

如今有了釷核燃料,中國再也不用在覈能方面受制於人,美國智庫對此進行了評估,認定,中國在“四代核能”技術上已經超出了美國15年之久。

當然,大家也知道,就美國的現狀而言,15年之後他不退步就已經很成功了,更別提追趕中國的科技了。

現今美國財政面臨巨大危機,就連政府都關門了,還不知道什麼時候能恢復運轉,又到哪裏找錢撥付給科研方面呢,而沒有錢的話,科學家拿什麼研究核能?

安全性是釷基熔鹽堆最引以爲傲的優勢,傳統核電站是名副其實的“喝水大戶”,在發電時,核燃料需要保持液態,但其本身就會產生巨大熱量,這就導致核能發電時,必須用到大量冷卻液。

冷卻液不是什麼高科技產品,一般來說,水就可以,一座百萬千瓦級常規核電機組,每小時需消耗數千噸冷卻水,因此,核電站一般建設在海邊,可以就近使用海水進行冷卻。

釷基熔鹽堆卻像一位自帶“乾糧”的沙漠探險家,它採用的高溫熔鹽能在600-700°C的高溫下保持穩定液態,因此不必需要大量水來冷卻。

它僅靠熔鹽在封閉迴路中的自然循環,就能持續帶走堆芯產生的熱量,從根本上杜絕因冷卻失效引發的安全隱患。

這一特點讓核電從此不再侷限於沿海地區,有望深入廣袤內陸,依託我國豐富的釷資源,爲更多地區提供清潔穩定的能源。

這意味着我國不僅掌握了釷基熔鹽堆的理論知識,更建立了完整的製造能力,避免了在關鍵技術上被“卡脖子”的風險。

能源自主一大步

釷基熔鹽堆技術的突破,正在悄然改變全球能源格局。作爲一種清潔能源,它幾乎不產生溫室氣體,放射性廢物少、半衰期短,大幅降低核擴散風險。

能源世界的遊戲規則正在改變,當其它國家還在爲鈾資源爭得面紅耳赤時,中國已經悄然打開了釷基核能的大門。

戈壁灘上的實驗堆,或許只是能源長河中的一小步,但卻是中國核能自主之路的一大步。

未來,隨着釷基熔鹽堆技術從實驗堆、研究堆到示範堆的“三步走”戰略逐步推進,中國人或許會發現,身邊的電力越來越多地來自內陸沙漠中的釷基電站,曾經困擾國家的能源瓶頸,正被一點點打破。

能源自主不再是遙遠的夢想,而是可觸及的現實。

參考信源:

燃料從“鈾”到“釷”,中國核能科技實現全新突破!

2025-11-02央視新聞

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