中国实现全球首次钍铀核燃料转化

中国在其实验性钍基熔盐堆(TMSR)中首次实现了钍向铀的核燃料转化。中国科学院上海应用物理研究所(SINAP)表示，在钍燃料装载后获得了有效的实验数据，证实了在熔盐堆核能系统中利用钍的技术可行性。

这座由上海应用物理研究所与中国其他机构在甘肃省武威市合作建造的2兆瓦TMSR，是目前全球唯一运行中的装载钍燃料的熔盐堆。钍-铀转化的实现标志着TMSR发展的里程碑，为中国大规模开发利用钍资源以及先进核能系统未来发展提供了核心技术支撑和可行解决方案。

上海应用物理研究所所长戴志敏表示：“具有钍-铀转化特性，这是世界上首次将钍加入熔盐堆，展示了我们利用钍资源的可行性。它也是世界上独特的钍-铀循环研究平台，为未来示范堆建设和相关商业开发奠定了坚实基础。”

上海应用物理研究所表示，TMSR计划于2011年启动，实现了从实验室研究到核心材料、设备和技术的工程验证的重大进展。凭借国内开发的核心设备和独立供应链，中国已基本建立了完整的TMSR技术和产业链。

这与中国丰富的钍储量相契合，也允许与其他产业深度融合。这些产业包括太阳能、风能、高温熔盐储能、高温制氢、煤化工和石油化工。这将促进互补、低碳、一体化能源系统的发展。

上海应用物理研究所将与领先能源企业合作，巩固TMSR产业链和供应链，加速技术迭代和工程应用。最终目标是建设100兆瓦示范项目，到2035年实现其示范应用。

上海应用物理研究所副所长李晴暖表示：“风能和太阳能受天气条件制约。因此，如果我们在内陆地区建造熔盐堆，它们可以在平衡和稳定电网方面发挥作用。所以我们选择在甘肃省武威市建造反应堆，以创建多能源互补系统。”

戴志敏表示：“钍与稀土相关，而中国稀土供应充足，这意味着钍储量充足。因此，钍基熔盐堆研究非常适合我国国情。如果我们国家的所有电力都用钍资源发电，可以持续数千年，充分保障我们的能源安全和自主。”

全球核电行业普遍使用铀-235作为反应堆燃料，但其在自然界的储量非常有限。中国的铀资源尤其稀缺，因此在核原料方面高度依赖进口，而需求随着行业快速发展而增长。为了寻找铀-235的替代品，中国研究人员转向了TMSR，它可以通过吸收中子将自然界储量丰富的钍-232转化为铀-233，创造可持续的核燃料供应，上海应用物理研究所指出。

TMSR计划于2011年启动。为防止放射性物质可能泄漏，科学家们创新性地设计了反应堆的一体化结构，将反应堆堆芯、燃料盐泵和换热器等核心设备集成在主反应堆容器内。戴志敏解释说：“换热器在反应堆内部，熔盐冷却剂永远不会离开反应堆主体。我们在反应堆主体外部还有一个安全容器，因此有多层保护确保放射性物质不会泄漏。”

上海应用物理研究所副所长李晴暖表示：“即使发生涉及整个反应堆的事故，也只有极少量的裂变产物可能被释放。由于副产物在正常运行期间已经通过我们的处理系统，即使在极端事故情况下，也不会有太多放射性物质泄漏。”

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