來源：科技眼
在中國甘肅省武威市，一座2MWt的液態燃料釷基熔鹽實驗堆最近獲得了國家核安全域頒發的執行授權證。這標誌著中國在第四代先進核能技術研發上取得了重大進展。釷基熔鹽堆核能系統（TMSR）是一種熱中子增殖堆，能夠將釷轉化為可分裂的鈾-233。這種技術不僅具有固有安全性高、核廢料少、防擴散效能和經濟性更優等特點，還代表了國際先進核能研發的熱點。
釷基熔鹽堆使用高溫熔鹽作為冷卻劑，具有高溫、低壓、高化學穩定性、高熱容等熱物特性。這種設計無需使用沈重而昂貴的壓力槽，適合建成緊湊、輕量化和低成本的小型模組化反應爐。此外，熔鹽堆采用無水冷卻技術，只需少量的水即可執行，非常適合在幹旱地區實作高效發電。熔鹽堆輸出溫度可達七百攝氏度以上，既可用於發電，也可用於工業熱套用、高溫制氫以及氫吸收二氧化碳制甲醇等，實作核能綜合利用。為什麽我們選擇釷基熔鹽堆這個突破方向？
釷元素在地球上的豐富儲量。
釷基熔鹽堆以釷元素為燃料，而釷元素相對於傳統核電使用的鈾和鈈等元素來說，儲量更為豐富。據資料顯示，僅中國的釷儲量，如果全部用於核能發電，預計能保證地球2萬年的發電供應 。這表明釷基熔鹽堆在能源永續性方面具有巨大潛力
從歷史角度來看，熔鹽堆的研發始於20世紀40年代末的美國。
1965年，橡樹嶺國家實驗室建成液態燃料熔鹽實驗堆，這是迄今世界上唯一建成並執行的液態燃料反應爐，也是唯一成功實作釷基核燃料執行的反應爐。然而，由於當時的國際政治環境，美國熔鹽堆研發計畫被中止。中國在20世紀70年代初也曾選擇釷基熔鹽堆作為發展民用核能的起點，但由於當時的科技、工業和經濟水平，後轉為壓水堆。
在探索核能的未來時，我們的目光不可避免地投向了第四代核子反應爐。這些先進的設計不僅僅代表著技術的飛躍，更是對永續能源未來的承諾。
快中子反應爐（FNR）以其高效的燃料利用率和潛在的低廢料產生而備受矚目。
超高溫氣冷反應爐（VHTR）則以其高溫執行能力，為工業過程提供熱能和電力，同時生產氫氣，為低碳經濟貢獻力量。
熔鹽反應爐（MSR）以其固有安全性和核廢料處理的創新方法而著稱。例如，中國的2MWt液態燃料釷基熔鹽實驗堆，不僅執行在高溫下，還能夠在常壓下工作，極大地提高了安全性。它的核廢料產生量遠低於傳統反應爐，且半衰期較短，這意味著處理和儲存的問題將大大簡化。
鉛冷反應爐（LFR）和氣冷反應爐（GFR）同樣在安全性和效率上展現了巨大潛力。它們的設計理念，如使用不活潑的冷卻劑和更高的執行溫度，不僅提升了能源轉換效率，也為多種套用提供了可能性。
小型模組化反應爐（SMR）則是一個靈活的解決方案，它可以在電網受限或需要分布式能源的地區快速部署。這些反應爐的模組化設計使得建設更加簡便，成本更低，同時也便於維護和升級。
目前，中國正在穩步推動第四代釷基熔鹽堆的研發和套用，有資料預計在2025-2030年間大力發展這種商業化大型的和小型的反應爐。這表明中國不僅在核能技術上取得了重大突破，還在為全球能源的未來發展方向提供新的思路和解決方案。
