光明日报:我国首次实现基于熔盐堆的钍铀核燃料转换
近日,由中国科学院上海应用物理研究所(简称“上海应物所”)牵头建成的2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆(简称“实验堆”)首次实现钍铀核燃料转换,在国际上首次获取钍入熔盐堆运行后实验数据,成为目前国际上唯一运行并实现钍燃料入堆的熔盐堆,初步证明了熔盐堆核能系统利用钍资源的技术可行性,将为我国未来钍资源的规模化开发利用、发展第四代先进核能系统提供核心技术支撑与可行方案。

熔盐堆是以高温熔盐作为冷却剂的第四代先进核能系统,具有固有安全、无水冷却、常压工作和高温输出等优点,是国际公认最适配钍资源核能利用的堆型。这一技术路线契合我国钍资源丰富的资源禀赋,更能与太阳能、风能、高温熔盐储能、高温制氢、煤气油化工等产业深度融合,构建多能互补低碳复合能源系统,可为我国能源安全提供全新解决方案。

2011年,面向国家能源安全与可持续发展的战略需求,中国科学院启动了首批战略性先导科技专项“未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统”,由上海应物所牵头实施。专项实施期间,近百家国内科研机构、高等院校和产业集团深度参与研发与工程建设,攻克了实验堆设计、关键材料与设备研制、安装与调试及堆安全等方面的技术难题,实现了核心材料、装备与技术从实验室研发到实验堆工程验证的重大跨越,实验堆整体国产化率>90%,关键核心设备100%国产化,供应链自主可控,钍基熔盐堆相关技术产业链的雏形在我国已经基本形成。

据悉,2017年11月,实验堆选址落地武威市民勤县。经过多年建设,实验堆于2023年10月实现首次临界,2024年6月首次实现满功率运行,当年10月完成世界上首次熔盐堆加钍,在国际上率先建成独具特色的熔盐堆和钍铀燃料循环研究平台。

目前,科研团队正围绕加钍后的关键科学问题开展系统研究。下一步,上海应物所将通过与能源领域领军企业深度合作,共建钍基熔盐堆产业链和供应链。以2035年建成百兆瓦级钍基熔盐堆示范工程并实现示范应用为目标,加速技术迭代与工程转化,为国家提供安全可靠的钍基能源发电新路径。(光明日报全媒体记者张晓华、齐芳)