在甘肅民勤的戈壁深處,一座磚紅色的科技建筑群正悄然改寫全球核能版圖。這里運行的釷基熔鹽實驗堆,不僅是中國第四代核能技術(shù)的里程碑,更讓半個世紀前被美國放棄的技術(shù)路線重煥生機。從上海實驗室到西北荒漠,一支科研團隊用十六年時間完成了從理論突破到工程實踐的跨越。
2007年,當中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所的十幾名科研人員踏入這片無水無電的荒漠時,面臨的挑戰(zhàn)遠超預(yù)期。團隊用簡易板房搭建起臨時實驗室,依靠柴油發(fā)電機維持基礎(chǔ)科研需求。據(jù)科研人員回憶,最初連飲用水都要從80公里外運送,但這些困難并未阻擋技術(shù)攻關(guān)的步伐。十六年間,團隊規(guī)模從最初的十幾人擴展至六七百人,在5000多個日夜中完成了從基地建設(shè)到關(guān)鍵技術(shù)突破的全鏈條創(chuàng)新。
這項曾被美國橡樹嶺實驗室終止的技術(shù),在中國科學(xué)家手中實現(xiàn)了三大核心突破。針對熔鹽在600℃高溫下對金屬的強腐蝕性,團隊研發(fā)出新型耐腐蝕合金材料,使反應(yīng)堆使用壽命突破6萬小時;液態(tài)燃料循環(huán)系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計,讓核燃料與熔鹽混合流動形成自穩(wěn)定反應(yīng)機制;最關(guān)鍵的是釷鈾轉(zhuǎn)化工藝的成功驗證——當檢測儀捕捉到鈾-233的特征峰時,標志著我國儲量世界第二的釷資源可轉(zhuǎn)化為千年級能源儲備。
與傳統(tǒng)核電站相比,熔鹽堆展現(xiàn)出獨特的戰(zhàn)略價值。其地理適應(yīng)性使內(nèi)陸荒漠地區(qū)得以變身能源基地,武威實驗堆的運行已驗證無水冷卻技術(shù)的可行性;液態(tài)燃料遇險自動凝固的特性,從原理上杜絕了堆芯熔毀風險;釷資源的開發(fā)利用更讓我國擺脫了對鈾礦進口的依賴。科研團隊負責人表示:"這項技術(shù)讓核能設(shè)施的選址不再受地理條件限制,真正實現(xiàn)了'能源跟著需求走'。"
中國第四代核能發(fā)展已形成清晰的技術(shù)路線:2023年2兆瓦實驗堆完成釷鈾轉(zhuǎn)化驗證后,10兆瓦研究堆建設(shè)隨即啟動,預(yù)計2035年將建成百兆瓦級示范工程。當戈壁灘上的科技建筑群在夕陽下投下長影,這條始于東部實驗室的科技長征,正沿著"一帶一路"向世界延伸——用中國方案為全球能源安全提供新選項。











