钍基熔盐堆能否生成铀?我国核能创新与设备自主制造的双重突破
钍基熔盐堆(Thorium Molten Salt Reactor, TMSR)作为第四代核能系统的重要堆型,近年来备受关注。其核心优势在于资源丰富、安全性高、核废料少。围绕钍基熔盐堆有一个常见疑问:它是否能生成铀?答案是肯定的,而且这一过程正是其运行的关键。
在钍基熔盐堆中,钍-232本身不能直接发生裂变链式反应。但它通过中子俘获后,经过两次β衰变,会转化为铀-233——一种优秀的易裂变核素。具体反应为:Th-232 + n → Th-233 → Pa-233 → U-233。这一“增殖”过程使得钍基熔盐堆在运行中不断生成铀-233,并利用它维持链式反应。因此,钍基熔盐堆不仅使用铀,还能“自产”铀。
我国在钍基熔盐堆领域走在世界前列。2021年,甘肃武威的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆建成并首次实现临界,标志着我国成为全球唯一掌握该技术的国家。2023年,该堆获得运行许可,并成功实现加钍运行,验证了钍铀循环的技术可行性。这一成就打破了传统核能对铀资源的依赖,为我国能源安全提供了新路径。
更值得骄傲的是,我国钍基熔盐堆的关键设备全部实现自主制造。从熔盐泵、换热器到控制棒驱动机构,从耐腐蚀合金到在线后处理装置,无一依赖进口。例如,中国科学院上海应用物理研究所联合国内企业,攻克了高温熔盐腐蚀防护、氦气密封等世界级难题,研制出完全自主的熔盐泵和主换热器。这些设备不仅满足实验堆需求,也为未来商业化堆型奠定了产业链基础。
值得注意的是,用户提示中出现了‘办公用设备制造’。这看似与核能无关,实则反映了我国制造业的系统优势。钍基熔盐堆的自主制造,离不开精密办公设备制造中积累的高精度加工、自动化控制和质量检测能力。例如,用于阀门的微动开关、控制系统的电路板、高精度传感器,都可能受益于办公设备制造领域的成熟工艺与供应链。某种意义上,办公用设备制造的精密化、标准化,为核能关键设备的自主化提供了工业土壤。
钍基熔盐堆有望在2030年前后建成商业示范堆。其生成的铀-233不仅能持续供能,还可通过在线后处理实现核燃料闭环。我国核能创新已从‘跟跑’转向‘领跑’,而设备全部自主制造这一硬实力,正是支撑这一转变的基石。从办公设备到核反应堆,中国制造正在向中国创造稳步迈进。
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更新时间:2026-10-23 19:56:23